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低溫等離子體中粒子的能量一般約為幾個(gè)至幾十電子伏特，大于聚合物材料的結(jié)合鍵能(幾個(gè)至十幾電子伏特)，可以破裂有機(jī)大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵;但遠(yuǎn)低于高能放射性射線，只涉及材料表面，不影響基體的性能。處于非熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表面分子的化學(xué)鍵，提高粒子的化學(xué)反應(yīng)活性(大于熱等離子體)，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優(yōu)點(diǎn)為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。

冷等離子體裝置是在密封容器中設(shè)置兩個(gè)電極形成電場(chǎng)，用真空泵實(shí)現(xiàn)一定的真空度，隨著氣體愈來(lái)愈稀薄，分子間距及分子或離子的自由運(yùn)動(dòng)距離也愈來(lái)愈長(zhǎng)，受電場(chǎng)作用，它們發(fā)生碰撞而形成等離子體，這時(shí)會(huì)發(fā)出輝光，故稱(chēng)為輝光放電處理。輝光放電時(shí)的氣壓大小對(duì)材料處理效果有很大影響，另外與放電功率，氣體成分及流動(dòng)速度、材料類(lèi)型等因素有關(guān)。

不同的放電方式、工作物質(zhì)狀態(tài)及上述影響等離子體產(chǎn)生的因素，相互組合可形成各種低溫等離子體處理設(shè)備。

低溫等離子體技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、加工速度快、處理效果好、環(huán)境污染小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在表面改性中廣泛的應(yīng)用。

KHz

每半個(gè)周期都經(jīng)歷一次擊穿、維持和熄火的過(guò)程，放電不連續(xù)，相當(dāng)于正負(fù)電極交替的直流放電。

與樣品反應(yīng)為物理反應(yīng)，對(duì)樣品表面的清洗影響，多用于表面的除膠，毛刺打磨等，典型的工藝為通入惰性氣體，通過(guò)離子轟擊樣品表面。

優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，清潔表面不會(huì)留下任何氧化物，可以保持樣本的化學(xué)純凈性，1MHz極性變換的連續(xù)放電

13.56MHz

電子在放電空間不斷來(lái)回運(yùn)動(dòng)，增加了與氣體分子碰撞的次數(shù)，使電離能力提高，擊穿電壓降低，放電比直流條件下更容易自持。

與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，兩者都起重要作用并且相互促進(jìn)，離子轟擊使清洗表面產(chǎn)生損傷削弱其化學(xué)鍵或者形成原子態(tài);離子碰撞使被清洗物加熱，使之更容易產(chǎn)生反應(yīng)。

KHz和MHz的區(qū)別
物理反應(yīng)-kHz
• 優(yōu)點(diǎn):不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，清潔表面不會(huì)留下任何的氧化物，可以保持被清洗物的化學(xué)純凈性，腐蝕作用各向異性
• 缺點(diǎn):就是對(duì)表面產(chǎn)生了很大的損害會(huì)產(chǎn)生很大的熱效應(yīng)對(duì)被清洗表面的各種不同物質(zhì)選擇性差，腐蝕速度較低


化學(xué)反應(yīng)-MHz
• 優(yōu)點(diǎn)：清洗速度較高、選擇性好、對(duì)清除有機(jī)污染物比較有效
• 缺點(diǎn)：會(huì)在表面產(chǎn)生氧化物