Proces priamej polymerizácie plazmou
Proces plazmovej polymerizácie je relatívne jednoduchý pre zariadenia na vnútornú aj vonkajšiu elektródovú polymerizáciu, ale výber parametrov je pri plazmovej polymerizácii dôležitejší, pretože parametre majú väčší vplyv na štruktúru a výkon polymérnych filmov počas plazmovej polymerizácie.
Postup priamej plazmovej polymerizácie je nasledovný:
(1) Vysávanie
Vákuum pozadia polymerizácie za vákuových podmienok by sa malo zvýšiť na 1,3 × 10⁻¹ Pa. Pre polymerizačné reakcie, ktoré vyžadujú špeciálne požiadavky na kontrolu obsahu kyslíka alebo dusíka, je požiadavka na vákuum pozadia ešte vyššia.
(2) Monomér alebo zmesný plyn nosného plynu a monoméru
Stupeň vákua je 13 – 130 Pa. Pre plazmovú polymerizáciu vyžadujúcu prácu sa musí zvoliť vhodný režim riadenia prietoku a prietok, zvyčajne 10 100 ml/min. V plazme sú molekuly monoméru ionizované a disociované bombardovaním energetickými časticami, čo vedie k aktívnym časticiam, ako sú ióny a aktívne gény. Aktívne častice aktivované plazmou môžu podliehať plazmovej polymerizácii na rozhraní plynnej a pevnej fázy. Monomér je zdrojom prekurzora pre plazmovú polymerizáciu a vstupný reakčný plyn a monomér musia mať určitú čistotu.
(3) Výber budiaceho zdroja
Plazma sa môže generovať pomocou jednosmerných, vysokofrekvenčných, vysokofrekvenčných alebo mikrovlnných zdrojov energie, aby sa zabezpečilo plazmové prostredie pre polymerizáciu. Výber zdroja energie sa určuje na základe požiadaviek na štruktúru a výkon polyméru.
(4) Výber režimu vybíjania
Pre požiadavky na polyméry si plazmová polymerizácia môže vybrať dva režimy výboja: kontinuálny výboj alebo pulzný výboj.
(5) Výber parametrov vypúšťania
Pri vykonávaní plazmovej polymerizácie je potrebné zvážiť parametre výboja z hľadiska parametrov plazmy, vlastností polyméru a požiadaviek na štruktúru. Veľkosť aplikovaného výkonu počas polymerizácie je určená objemom vákuovej komory, veľkosťou elektródy, prietokom a štruktúrou monoméru, rýchlosťou polymerizácie a štruktúrou a výkonom polyméru. Napríklad, ak je objem reakčnej komory 1 l a použije sa RF plazmová polymerizácia, výbojový výkon bude v rozsahu 10 až 30 W. Za takýchto podmienok sa generovaná plazma môže agregovať a vytvoriť tenký film na povrchu obrobku. Rýchlosť rastu plazmového polymerizačného filmu sa mení v závislosti od zdroja napájania, typu a prietoku monoméru a procesných podmienok. Vo všeobecnosti je rýchlosť rastu 100 nm/min až 1 μm/min.
(6) Meranie parametrov pri plazmovej polymerizácii
Medzi parametre plazmy a procesné parametre, ktoré sa majú merať pri plazmovej polymerizácii, patria: výbojové napätie, výbojový prúd, výbojová frekvencia, teplota elektrónov, hustota, typ a koncentrácia reakčnej skupiny atď.
——Tento článok vydala spoločnosť Guangdong Zhenhua Technology,výrobca optických nanášacích strojov.
Čas uverejnenia: 5. mája 2023