Proceso de polimerización directa por plasma
El proceso de polimerización por plasma es relativamente simple tanto para los equipos de polimerización por electrodos internos como para los equipos de polimerización por electrodos externos, pero la selección de parámetros es más importante en la polimerización por plasma, porque los parámetros tienen un mayor impacto en la estructura y el rendimiento de las películas de polímero durante la polimerización por plasma.
Los pasos de operación para la polimerización por plasma directo son los siguientes:
(1) Aspirar
El vacío de fondo de la polimerización en condiciones de vacío debe alcanzar 1,3 × 10-1 Pa. Para reacciones de polimerización que requieren requisitos especiales para controlar el contenido de oxígeno o nitrógeno, el requisito de vacío de fondo es aún mayor.
(2) Cargue el monómero de reacción o el gas mixto del gas portador y el monómero
El grado de vacío es de 13-130 Pa. Para la polimerización por plasma que requiere trabajo, se debe seleccionar un modo de control de flujo y una velocidad de flujo adecuados, generalmente 10.100 ml/min. En el plasma, las moléculas de monómero se ionizan y disocian mediante el bombardeo de partículas energéticas, lo que genera partículas activas, como iones y genes activos. Las partículas activas activadas por plasma pueden someterse a la polimerización por plasma en la interfaz entre las fases gaseosa y sólida. El monómero es la fuente del precursor para la polimerización por plasma, y el gas de reacción y el monómero de entrada deben tener una pureza determinada.
(3) Selección de la fuente de alimentación de excitación
El plasma se puede generar utilizando fuentes de alimentación de CC, alta frecuencia, RF o microondas para proporcionar un entorno de plasma para la polimerización. La selección de la fuente de alimentación se basa en los requisitos de estructura y rendimiento del polímero.
(4) Selección del modo de descarga
Para los requisitos de polímeros, la polimerización de plasma puede elegir dos modos de descarga: descarga continua o descarga pulsada.
(5) Selección de parámetros de descarga
Al realizar la polimerización por plasma, es necesario considerar los parámetros de descarga, como los parámetros del plasma, las propiedades del polímero y los requisitos estructurales. La magnitud de la potencia aplicada durante la polimerización está determinada por el volumen de la cámara de vacío, el tamaño del electrodo, el caudal y la estructura del monómero, la velocidad de polimerización, y la estructura y el rendimiento del polímero. Por ejemplo, si el volumen de la cámara de reacción es de 1 L y se utiliza la polimerización por plasma de radiofrecuencia, la potencia de descarga estará en el rango de 10 a 30 W. En estas condiciones, el plasma generado puede agregarse para formar una película delgada sobre la superficie de la pieza de trabajo. La velocidad de crecimiento de la película de polimerización por plasma varía según la fuente de alimentación, el tipo de monómero, el caudal y las condiciones del proceso. Generalmente, la velocidad de crecimiento es de 100 nm/min a 1 µm/min.
(6) Medición de parámetros en la polimerización por plasma
Los parámetros del plasma y los parámetros del proceso que se deben medir en la polimerización por plasma incluyen: voltaje de descarga, corriente de descarga, frecuencia de descarga, temperatura de los electrones, densidad, tipo de grupo de reacción y concentración, etc.
——Este artículo fue publicado por Guangdong Zhenhua Technology, unafabricante de máquinas de recubrimiento óptico.
Fecha de publicación: 05-05-2023