Plasma direktpolymerisationsprocess
Plasmapolymerisationsprocessen är relativt enkel för både intern elektrodpolymerisationsutrustning och extern elektrodpolymerisationsutrustning, men parameterval är viktigare vid plasmapolymerisation, eftersom parametrar har en större inverkan på polymerfilmernas struktur och prestanda under plasmapolymerisation.
Operationsstegen för direkt plasmapolymerisation är följande:
(1) Dammsugning
Bakgrundsvakuumet vid polymerisation under vakuumförhållanden bör pumpas till 1,3 × 10⁻¹ Pa. För polymerisationsreaktioner som kräver särskilda krav för att kontrollera syre- eller kvävehalten är bakgrundsvakuumkravet ännu högre.
(2) Laddningsreaktionsmonomer eller blandgas av bärargas och monomer
Vakuumgraden är 13–130 Pa. För plasmapolymerisation som kräver arbete ska lämpligt flödeskontrollläge och flödeshastighet väljas, vanligtvis 10,100 ml/min. I plasma joniseras och dissocieras monomermolekyler genom bombardemang av energirika partiklar, vilket resulterar i aktiva partiklar såsom joner och aktiva gener. De aktiva partiklarna som aktiveras av plasma kan genomgå plasmapolymerisation vid gränssnittet mellan gasfas och fast fas. Monomeren är källan till prekursorer för plasmapolymerisation, och den ingående reaktionsgasen och monomeren ska ha en viss renhet.
(3) Val av excitationsströmförsörjning
Plasma kan genereras med hjälp av likströms-, högfrekventa-, RF- eller mikrovågskällor för att skapa en plasmamiljö för polymerisation. Valet av strömförsörjning bestäms utifrån kraven på polymerens struktur och prestanda.
(4) Val av urladdningsläge
För polymerkrav kan plasmapolymerisation välja två urladdningslägen: kontinuerlig urladdning eller pulsurladdning.
(5) Val av utloppsparametrar
Vid plasmapolymerisation måste urladdningsparametrar beaktas utifrån plasmaparametrar, polymeregenskaper och strukturkrav. Storleken på den applicerade effekten under polymerisationen bestäms av vakuumkammarens volym, elektrodstorlek, monomerflödeshastighet och struktur, polymerisationshastighet samt polymerstruktur och prestanda. Om till exempel reaktionskammarens volym är 1 liter och RF-plasmapolymerisation används, kommer urladdningseffekten att ligga i intervallet 10~30 W. Under sådana förhållanden kan det genererade plasmat aggregeras och bilda en tunn film på arbetsstyckets yta. Tillväxthastigheten för plasmapolymerisationsfilmen varierar med strömförsörjning, monomertyp och flödeshastighet samt processförhållanden. Generellt sett är tillväxthastigheten 100 nm/min~1 µm/min.
(6) Parametermätning vid plasmapolymerisation
Plasmaparametrarna och processparametrarna som ska mätas vid plasmapolymerisation inkluderar: urladdningsspänning, urladdningsström, urladdningsfrekvens, elektrontemperatur, densitet, reaktionsgruppstyp och koncentration, etc.
——Denna artikel publicerades av Guangdong Zhenhua Technology, entillverkare av optiska beläggningsmaskiner.
Publiceringstid: 5 maj 2023