Processo di polimerizzazione diretta al plasma
Il processo di polimerizzazione al plasma è relativamente semplice sia per le apparecchiature di polimerizzazione con elettrodo interno che per quelle con elettrodo esterno, ma la selezione dei parametri è più importante nella polimerizzazione al plasma, poiché questi hanno un impatto maggiore sulla struttura e sulle prestazioni dei film polimerici durante il processo.
Le fasi operative per la polimerizzazione diretta al plasma sono le seguenti:
(1) Aspirazione
Il vuoto di fondo per la polimerizzazione in condizioni di vuoto deve essere portato a 1,3 × 10⁻¹ Pa. Per le reazioni di polimerizzazione che richiedono particolari accorgimenti per il controllo del contenuto di ossigeno o azoto, il vuoto di fondo richiesto è ancora maggiore.
(2) Caricare il monomero di reazione o il gas misto di gas vettore e monomero
Il grado di vuoto è compreso tra 13 e 130 Pa. Per la polimerizzazione al plasma che richiede lavoro, è necessario selezionare una modalità di controllo del flusso e una portata appropriate, generalmente pari a 10.100 mL/min. Nel plasma, le molecole del monomero vengono ionizzate e dissociate dal bombardamento di particelle energetiche, generando particelle attive come ioni e geni attivi. Le particelle attive attivate dal plasma possono subire la polimerizzazione al plasma all'interfaccia tra la fase gassosa e la fase solida. Il monomero è la fonte del precursore per la polimerizzazione al plasma e il gas di reazione in ingresso e il monomero devono avere una certa purezza.
(3) Selezione dell'alimentatore di eccitazione
Il plasma può essere generato utilizzando sorgenti di alimentazione in corrente continua, ad alta frequenza, a radiofrequenza o a microonde per fornire un ambiente plasmatico adatto alla polimerizzazione. La scelta dell'alimentatore è determinata in base ai requisiti relativi alla struttura e alle prestazioni del polimero.
(4) Selezione della modalità di scarica
Per quanto riguarda i polimeri, la polimerizzazione al plasma può scegliere tra due modalità di scarica: scarica continua o scarica pulsata.
(5) Selezione dei parametri di scarico
Quando si effettua la polimerizzazione al plasma, è necessario considerare i parametri di scarica, tenendo conto delle caratteristiche del plasma, delle proprietà del polimero e dei requisiti strutturali. L'entità della potenza applicata durante la polimerizzazione è determinata dal volume della camera a vuoto, dalle dimensioni dell'elettrodo, dalla portata e dalla struttura del monomero, dalla velocità di polimerizzazione e dalla struttura e dalle prestazioni del polimero. Ad esempio, se il volume della camera di reazione è di 1 L e si adotta la polimerizzazione al plasma RF, la potenza di scarica sarà compresa tra 10 e 30 W. In tali condizioni, il plasma generato può aggregarsi per formare un film sottile sulla superficie del pezzo. La velocità di crescita del film di polimerizzazione al plasma varia in base alla potenza erogata, al tipo e alla portata del monomero e alle condizioni di processo. Generalmente, la velocità di crescita è compresa tra 100 nm/min e 1 µm/min.
(6) Misurazione dei parametri nella polimerizzazione al plasma
I parametri del plasma e i parametri di processo da misurare nella polimerizzazione al plasma includono: tensione di scarica, corrente di scarica, frequenza di scarica, temperatura degli elettroni, densità, tipo e concentrazione del gruppo di reazione, ecc.
——Questo articolo è stato pubblicato da Guangdong Zhenhua Technology, unproduttore di macchine per rivestimenti ottici.
Data di pubblicazione: 5 maggio 2023