Plazmas tiešās polimerizācijas process

Plazmas tiešās polimerizācijas process

Plazmas polimerizācijas process ir relatīvi vienkāršs gan iekšējās elektrodu polimerizācijas iekārtām, gan ārējās elektrodu polimerizācijas iekārtām, taču parametru izvēle ir svarīgāka plazmas polimerizācijā, jo parametriem ir lielāka ietekme uz polimēru plēvju struktūru un veiktspēju plazmas polimerizācijas laikā.

Tiešās plazmas polimerizācijas darbības soļi ir šādi:

(1) Putekļsūcējs

Polimerizācijas fona vakuumam vakuuma apstākļos jābūt 1,3 × 10⁻¹ Pa. Polimerizācijas reakcijām, kurām nepieciešamas īpašas prasības skābekļa vai slāpekļa satura kontrolei, fona vakuuma prasība ir vēl lielāka.

(2) Lādiņa reakcijas monomērs vai nesējgāzes un monomēra maisījums

Vakuuma pakāpe ir 13–130 Pa. Plazmas polimerizācijai, kurai nepieciešams darbs, jāizvēlas atbilstošs plūsmas kontroles režīms un plūsmas ātrums, parasti 10–100 ml/min. Plazmā monomēru molekulas tiek jonizētas un disociētas, bombardējot enerģiskas daļiņas, kā rezultātā rodas aktīvas daļiņas, piemēram, joni un aktīvi gēni. Ar plazmu aktivizētās aktīvās daļiņas var tikt pakļautas plazmas polimerizācijai gāzes fāzes un cietās fāzes saskarnē. Monomērs ir plazmas polimerizācijas prekursora avots, un ieejas reakcijas gāzei un monomēram jābūt noteiktai tīrībai.

(3) Ierosmes barošanas avota izvēle

Plazmu var ģenerēt, izmantojot līdzstrāvas, augstfrekvences, radiofrekvences (RF) vai mikroviļņu barošanas avotus, lai nodrošinātu plazmas vidi polimerizācijai. Barošanas avota izvēle tiek noteikta, pamatojoties uz polimēra struktūras un veiktspējas prasībām.

(4) Izlādes režīma izvēle

Polimēru prasībām plazmas polimerizācija var izvēlēties divus izlādes režīmus: nepārtrauktu izlādi vai impulsa izlādi.

(5) Izlādes parametru izvēle

Veicot plazmas polimerizāciju, jāņem vērā izlādes parametri, sākot no plazmas parametriem, polimēra īpašībām un struktūras prasībām. Polimerizācijas laikā pielietotās jaudas lielumu nosaka vakuuma kameras tilpums, elektroda izmērs, monomēra plūsmas ātrums un struktūra, polimerizācijas ātrums, kā arī polimēra struktūra un veiktspēja. Piemēram, ja reakcijas kameras tilpums ir 1 l un tiek izmantota RF plazmas polimerizācija, izlādes jauda būs 10–30 W diapazonā. Šādos apstākļos ģenerētā plazma var agregēties, veidojot plānu plēvi uz sagataves virsmas. Plazmas polimerizācijas plēves augšanas ātrums mainās atkarībā no barošanas avota, monomēra veida un plūsmas ātruma, kā arī procesa apstākļiem. Parasti augšanas ātrums ir 100 nm/min–1 µm/min.

(6) Parametru mērīšana plazmas polimerizācijā

Plazmas polimerizācijā mērāmie plazmas parametri un procesa parametri ietver: izlādes spriegumu, izlādes strāvu, izlādes frekvenci, elektronu temperatūru, blīvumu, reakcijas grupas veidu un koncentrāciju utt.

—— Šo rakstu publicēja Guangdong Zhenhua Technology, aoptisko pārklājumu mašīnu ražotājs.