Plasma-Direktpolymerisationsverfahren
Der Prozess der Plasmapolymerisation ist sowohl bei Geräten zur Polymerisation mit internen als auch mit externen Elektroden relativ einfach, bei der Plasmapolymerisation ist die Parameterauswahl jedoch wichtiger, da diese einen größeren Einfluss auf die Struktur und Leistung der Polymerfilme während der Plasmapolymerisation haben.
Die Arbeitsschritte für die direkte Plasmapolymerisation sind wie folgt:
(1) Staubsaugen
Das Grundvakuum der Polymerisation unter Vakuumbedingungen sollte auf 1,3 × 10-1 Pa gepumpt werden. Bei Polymerisationsreaktionen, die besondere Anforderungen an die Kontrolle des Sauerstoff- oder Stickstoffgehalts stellen, ist der Grundvakuumbedarf sogar noch höher.
(2) Ladungsreaktionsmonomer oder Mischgas aus Trägergas und Monomer
Der Vakuumgrad beträgt 13–130 Pa. Für Plasmapolymerisationsarbeiten ist eine geeignete Durchflussregelung und Durchflussrate zu wählen, in der Regel 10–100 ml/min. Im Plasma werden Monomermoleküle durch den Beschuss energiereicher Teilchen ionisiert und dissoziiert, wodurch aktive Teilchen wie Ionen und aktive Gene entstehen. Die durch Plasma aktivierten aktiven Teilchen können an der Grenzfläche zwischen Gasphase und Festphase eine Plasmapolymerisation eingehen. Das Monomer dient als Ausgangsstoff für die Plasmapolymerisation, und das eingesetzte Reaktionsgas und Monomer müssen eine bestimmte Reinheit aufweisen.
(3) Auswahl der Erregerstromversorgung
Plasma kann mit Gleichstrom-, Hochfrequenz-, HF- oder Mikrowellenquellen erzeugt werden, um eine Plasmaumgebung für die Polymerisation zu schaffen. Die Wahl der Stromversorgung richtet sich nach den Anforderungen an Struktur und Leistung des Polymers.
(4) Auswahl des Entlademodus
Für die Anforderungen des Polymers stehen bei der Plasmapolymerisation zwei Entladungsmodi zur Auswahl: kontinuierliche Entladung oder Impulsentladung.
(5) Auswahl der Entladeparameter
Bei der Plasmapolymerisation müssen die Entladungsparameter unter Berücksichtigung der Plasmaparameter, der Polymereigenschaften und der Strukturanforderungen berücksichtigt werden. Die Höhe der während der Polymerisation eingesetzten Leistung wird durch das Volumen der Vakuumkammer, die Elektrodengröße, den Monomerfluss und die Monomerstruktur, die Polymerisationsgeschwindigkeit sowie die Polymerstruktur und -leistung bestimmt. Beispielsweise liegt die Entladungsleistung bei einem Reaktionskammervolumen von 1 l und der HF-Plasmapolymerisation im Bereich von 10 bis 30 W. Unter diesen Bedingungen kann sich das erzeugte Plasma zu einem dünnen Film auf der Oberfläche des Werkstücks aggregieren. Die Wachstumsrate des Plasmapolymerisationsfilms variiert je nach Stromversorgung, Monomertyp und -fluss sowie den Prozessbedingungen. In der Regel beträgt die Wachstumsrate 100 nm/min bis 1 µm/min.
(6) Parametermessung bei der Plasmapolymerisation
Zu den bei der Plasmapolymerisation zu messenden Plasmaparametern und Prozessparametern gehören: Entladespannung, Entladestrom, Entladefrequenz, Elektronentemperatur, Dichte, Reaktionsgruppentyp und -konzentration usw.
——Dieser Artikel wurde von Guangdong Zhenhua Technology veröffentlicht, einemHersteller optischer Beschichtungsanlagen.
Beitragszeit: 05. Mai 2023