Postopek direktne polimerizacije v plazmi
Postopek plazemske polimerizacije je relativno preprost tako za opremo za polimerizacijo z notranjo elektrodo kot za opremo za polimerizacijo z zunanjo elektrodo, vendar je izbira parametrov pri plazemski polimerizaciji pomembnejša, saj imajo parametri večji vpliv na strukturo in delovanje polimernih filmov med plazemsko polimerizacijo.
Postopek direktne plazemske polimerizacije je naslednji:
(1) Sesanje
Osnovni vakuum polimerizacije v vakuumskih pogojih je treba črpati na 1,3 × 10⁻¹ Pa. Za polimerizacijske reakcije, ki zahtevajo posebne zahteve za nadzor vsebnosti kisika ali dušika, so zahteve glede ozadnega vakuuma še višje.
(2) Monomer ali mešanica nosilnega plina in monomera v reakciji polnjenja
Stopnja vakuuma je 13–130 Pa. Za plazemsko polimerizacijo, ki zahteva delo, je treba izbrati ustrezen način krmiljenja pretoka in hitrost pretoka, običajno 10–100 ml/min. V plazmi se molekule monomerov ionizirajo in disociirajo z bombardiranjem z energijskimi delci, kar ima za posledico aktivne delce, kot so ioni in aktivni geni. Aktivni delci, ki jih aktivira plazma, se lahko na vmesniku plinske in trdne faze podvržejo plazemski polimerizaciji. Monomer je vir predhodnika za plazemsko polimerizacijo, vhodni reakcijski plin in monomer pa morata imeti določeno čistost.
(3) Izbira vzbujevalnega napajanja
Plazmo je mogoče ustvariti z uporabo enosmernih, visokofrekvenčnih, radiofrekvenčnih ali mikrovalovnih virov energije, da se zagotovi plazemsko okolje za polimerizacijo. Izbira vira energije se določi glede na zahteve glede strukture in delovanja polimera.
(4) Izbira načina praznjenja
Za potrebe polimerov lahko plazemska polimerizacija izbere dva načina praznjenja: neprekinjeno praznjenje ali pulzno praznjenje.
(5) Izbira parametrov praznjenja
Pri izvajanju plazemske polimerizacije je treba upoštevati parametre praznjenja glede na parametre plazme, lastnosti polimera in zahteve glede strukture. Velikost uporabljene moči med polimerizacijo je določena z volumnom vakuumske komore, velikostjo elektrode, pretokom in strukturo monomera, hitrostjo polimerizacije ter strukturo in zmogljivostjo polimera. Na primer, če je volumna reakcijske komore 1 l in se uporabi RF plazemska polimerizacija, bo moč praznjenja v območju 10~30 W. V takih pogojih se lahko ustvarjena plazma združi in tvori tanek film na površini obdelovanca. Hitrost rasti plazemskega polimerizacijskega filma se razlikuje glede na napajanje, vrsto in pretoka monomera ter procesne pogoje. Na splošno je hitrost rasti 100 nm/min~1 μm/min.
(6) Merjenje parametrov pri polimerizaciji s plazmo
Parametri plazme in procesni parametri, ki jih je treba meriti pri plazemski polimerizaciji, vključujejo: napetost praznjenja, tok praznjenja, frekvenco praznjenja, temperaturo elektronov, gostoto, vrsto in koncentracijo reakcijske skupine itd.
——Ta članek je objavilo podjetje Guangdong Zhenhua Technology,proizvajalec strojev za optično nanašanje premazov.
Čas objave: 5. maj 2023