Plasma otsepolümerisatsiooni protsess
Plasmapolümerisatsiooni protsess on nii sisemise kui ka välise elektroodiga polümerisatsiooniseadmete puhul suhteliselt lihtne, kuid parameetrite valik on plasmapolümerisatsioonis olulisem, kuna parameetritel on plasmapolümerisatsiooni ajal suurem mõju polümeerkilede struktuurile ja jõudlusele.
Otsese plasmapolümerisatsiooni toimingud on järgmised:
(1) Tolmuimejaga puhastamine
Vaakumis polümerisatsiooni ajal tuleks taustvaakum pumbata rõhuni 1,3 × 10⁻¹ Pa. Polümerisatsioonireaktsioonide puhul, mis nõuavad hapniku- või lämmastikusisalduse kontrollimiseks erinõudeid, on taustvaakumi nõue veelgi suurem.
(2) Laadimisreaktsiooni monomeer või kandegaasi ja monomeeri segugaas
Vaakumi aste on 13–130 Pa. Plasmapolümerisatsiooniks tuleb valida sobiv voolu juhtimise režiim ja voolukiirus, üldiselt 10–100 ml/min. Plasmas ioniseeritakse ja dissotsieeritakse monomeermolekulid energiliste osakeste pommitamise teel, mille tulemuseks on aktiivsed osakesed, näiteks ioonid ja aktiivsed geenid. Plasma poolt aktiveeritud aktiivsed osakesed saavad läbida plasmapolümerisatsiooni gaasifaasi ja tahke faasi piiril. Monomeer on plasmapolümerisatsiooni eelkäija allikas ning sisendreaktsioonigaas ja monomeer peavad olema teatud puhtusastmega.
(3) Ergutusallika valik
Plasmat saab tekitada alalisvoolu, kõrgsagedus-, raadiosagedus- või mikrolaineallikate abil, et luua polümerisatsiooniks plasmakeskkond. Toiteallika valik määratakse polümeeri struktuuri ja jõudluse nõuete põhjal.
(4) Tühjendusrežiimi valik
Polümeeride vajaduste rahuldamiseks saab plasmapolümerisatsioonil valida kahe tühjendusrežiimi: pideva tühjenemise või impulsstühjenduse.
(5) Heitkoguse parameetrite valik
Plasmapolümerisatsiooni läbiviimisel tuleb arvesse võtta tühjendusparameetreid plasma parameetrite, polümeeri omaduste ja struktuurinõuete põhjal. Polümerisatsiooni ajal rakendatava võimsuse suurust määravad vaakumkambri maht, elektroodi suurus, monomeeri voolukiirus ja struktuur, polümerisatsioonikiirus ning polümeeri struktuur ja jõudlus. Näiteks kui reaktsioonikambri maht on 1 l ja kasutatakse raadiosageduslikku plasmapolümerisatsiooni, on tühjendusvõimsus vahemikus 10–30 W. Sellistes tingimustes võib tekkiv plasma agregeeruda, moodustades töödeldava detaili pinnale õhukese kile. Plasmapolümerisatsioonikile kasvukiirus varieerub sõltuvalt toiteallikast, monomeeri tüübist ja voolukiirusest ning protsessi tingimustest. Üldiselt on kasvukiirus 100 nm/min ~ 1 µm/min.
(6) Parameetrite mõõtmine plasmapolümerisatsioonis
Plasma polümerisatsioonis mõõdetavate plasmaparameetrite ja protsessiparameetrite hulka kuuluvad: tühjenduspinge, tühjendusvool, tühjendussagedus, elektronide temperatuur, tihedus, reaktsioonirühma tüüp ja kontsentratsioon jne.
—— Selle artikli avaldas Guangdong Zhenhua Technology, ettevõteoptiliste katmismasinate tootja.
Postituse aeg: 05.05.2023