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等離子體（plasma）主要是由氣體經(jīng)過放電產(chǎn)生的，如圖1.1所示，以水為例，當(dāng)溫度升高時(shí)，水從冰（固態(tài)）變?yōu)橐簯B(tài)水（液態(tài)）和水蒸氣（氣態(tài)）。當(dāng)溫度進(jìn)一步升高，構(gòu)成水蒸氣的水分子也獲得足夠大的動(dòng)能，開始彼此分離，這一過程稱為離解。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高溫度，就會(huì)出現(xiàn)一種全新的現(xiàn)象：原子的外層電子將擺脫原子核的束縛而成為自由電子，失去電子的原子變成帶正電的離子，這一過程被稱為電離。由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，相互間的碰撞也會(huì)使氣體分子產(chǎn)生電離，由此，物質(zhì)就變成由自由運(yùn)動(dòng)并相互作用的正離子和電子組成的混合物，稱為等離子體（Plasma）。

Plasma處理原理

plasma處理利用高電壓將N2、O2和Ar2等保護(hù)氣體等分子擊穿，生成等離子狀態(tài)的氮原子、氧原子和氬原子，并將聚合物表面的C-H鍵破壞，生成等等離子狀態(tài)的氫原子，從而生成-OH、-NH2等自由基，最后，自由基重新與聚合物表面的分子結(jié)合使聚合物表面接枝上新的官能團(tuán)，從而獲得新的表面性能，低溫等離子體處理能改善材料表面的親水性、疏水性和粘附性。

plasma處理機(jī)理可以概括為以下三個(gè)方面：

（1）等離子體（plasma）對材料表面的刻蝕作用

低溫等離子體在能夠刻蝕材料表面。這些刻蝕作用主要來自于體系中所產(chǎn)的正離子、活性自由基與活性原子（這些活性原子可以與材料表面的活化官能團(tuán)反應(yīng)并生成能夠揮發(fā)的小分子物質(zhì)）。此外，刻蝕不僅能使表面弱邊界除去，還可以使其變得非常的粗糙。往往呈現(xiàn)出一種坑洼狀的形態(tài)特征，這種形態(tài)特征會(huì)使材料的比表面積變大。另外，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的另外一些中性原子以及自由基會(huì)在材料表面形成沉積層。此外，刻蝕作用使材料表面接觸角變小，從而有利于提高材料在水中的分散性。

（2）等離子體（plasma）促使材料表面交聯(lián)的產(chǎn)生

若在放電過程中使用的氣體為惰性氣體時(shí)，其在放電過程中產(chǎn)生的高能活性粒子能夠破壞材料表面舊的化學(xué)鍵，從而生成新的自由基。若在反應(yīng)體系中除基底材料外無其他物質(zhì)存在，新產(chǎn)生的自由基之間會(huì)重新鍵合，在材料表面形成新的網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，促使材料的力學(xué)性質(zhì)以及表面性能得到明顯改善。

（3）等離子體（plasma）促使材料表面官能團(tuán)的引入

若在放電過程中使用的氣體為可反應(yīng)氣體或者基底材料與有機(jī)官能團(tuán)物質(zhì)混合時(shí)，等離子體活化的材料表面將會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)所需要材料的性能期許，可以通過低溫等離子體處理方法在其表面引入特點(diǎn)官能團(tuán)分子，如-OH、-NH2以及-COOH等。

以上就是關(guān)于plasma處理原理的基本介紹，plasma處理不會(huì)對材料本身不會(huì)造成破壞，它所能處理的材料表面厚度只有幾十到數(shù)千；并且該方法對基底材料無任何硬性要求，適用范圍廣，且表面處理時(shí)間短，價(jià)格低廉。