Процесс плазменной прямой полимеризации

Процесс плазменной прямой полимеризации

Процесс плазменной полимеризации относительно прост как для оборудования с внутренним электродом, так и для оборудования с внешним электродом, однако выбор параметров имеет большее значение в плазменной полимеризации, поскольку параметры оказывают большее влияние на структуру и характеристики полимерных пленок в процессе плазменной полимеризации.

Этапы проведения прямой плазменной полимеризации следующие:

(1) Пылесосить

Фоновый вакуум при полимеризации в вакуумных условиях должен быть откачан до 1,3×10⁻¹ Па. Для реакций полимеризации, требующих особых условий контроля содержания кислорода или азота, требование к фоновому вакууму еще выше.

(2) Зарядка мономера в реакции или смешанного газа, состоящего из газа-носителя и мономера.

Степень вакуума составляет 13-130 Па. Для плазменной полимеризации, требующей работы, следует выбрать соответствующий режим управления потоком и скорость потока, обычно 10-100 мл/мин. В плазме молекулы мономера ионизируются и диссоциируют под воздействием бомбардировки энергетическими частицами, в результате чего образуются активные частицы, такие как ионы и активные гены. Активные частицы, активированные плазмой, могут подвергаться плазменной полимеризации на границе раздела газовой и твердой фаз. Мономер является источником прекурсора для плазменной полимеризации, и исходный реакционный газ и мономер должны иметь определенную чистоту.

(3) Выбор источника питания возбуждения

Плазму можно генерировать с помощью источников постоянного тока, высокочастотного, радиочастотного или микроволнового излучения, создавая плазменную среду для полимеризации. Выбор источника питания определяется исходя из требований к структуре и характеристикам полимера.

(4) Выбор режима разряда

Для получения полимеров в процессе плазменной полимеризации можно выбрать два режима разряда: непрерывный разряд или импульсный разряд.

(5) Выбор параметров разряда

При проведении плазменной полимеризации необходимо учитывать параметры разряда, исходя из параметров плазмы, свойств полимера и требований к его структуре. Величина подаваемой мощности во время полимеризации определяется объемом вакуумной камеры, размером электрода, скоростью потока мономера и его структурой, скоростью полимеризации, а также структурой и характеристиками полимера. Например, если объем реакционной камеры составляет 1 л, и используется ВЧ-плазменная полимеризация, мощность разряда будет находиться в диапазоне 10–30 Вт. В таких условиях генерируемая плазма может агрегироваться, образуя тонкую пленку на поверхности заготовки. Скорость роста пленки плазменной полимеризации варьируется в зависимости от источника питания, типа и скорости потока мономера, а также условий процесса. Обычно скорость роста составляет 100 нм/мин ~ 1 мкм/мин.

(6) Измерение параметров в плазменной полимеризации

К параметрам плазмы и параметрам процесса плазменной полимеризации относятся: напряжение разряда, ток разряда, частота разряда, температура электронов, плотность, тип и концентрация реакционных групп и т. д.

— Данная статья была опубликована компанией Guangdong Zhenhua Technology.производитель машин для нанесения оптических покрытий.