等离子体的“活性”成分包括:离子、电子、活性基团、激发态核素(亚稳态)、光子等。等离子体清洗机就是利用这些活性成分的性质对样品表面进行处理,油漆附着力促进剂成分从而达到清洗目的。

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等离子体是物质的状态,油漆附着力促进剂成分也称为物质的第四状态,不属于一般固液气体的三种状态。当向气体施加足够的能量以使其电离时,它就会变成等离子体状态。穿过等离子体的等离子体清洁器的“活性”成分包括离子、电子、原子、活性基团、激发核素(亚稳态)、光子等。从力学上看:等离子清洗装置清洗时,工作气体在电磁场作用下激发的等离子体与物体表面发生物理化学反应。

等离子清洗机在沉积过程中的应用可分为四个步骤。(1)电子与反应气发生电子碰撞反应产生离子和自由基;(2)活性成分从等离子体向基底表面传输;(3)活性成分通过吸附作用或物化作用沉积到基底表面;(4)活性成分或反应产物成为沉积膜的组成成分。高密等离子体化学气相沉积过程中,油漆附着力促进剂成分沉积与刻蚀经常同时进行。在此过程中,三个主要机制是:等离子体离子辅助沉积,氩离子溅射和溅射材料再沉积。

例如,油漆附着力促进剂成分如果把带正电荷的球体放在等离子体中,它会吸引等离子体中的电子,排斥这些离子,从而在球体周围形成带负电荷的球体“电子云”.真空等离子体清洗机中的等离子体具有振荡特性:一般等离子体处于平衡状态时,其密度分布在宏观上是均匀的,而在微观上则是有升有降,且不均匀,密度波动具有振荡特性。

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当一个电子(电荷为 1.6 x 10-19 库仑)在电场中通过 1 伏的电位差时,得到以下能量。来自电场的电子为 W = 1eV,1eV = 1.6 × 10-19 库仑 × 1 伏特 = 1.6022 × 10-19 焦耳,1eV 对应的温度为 11600K(开尔文;开尔文)。等离子体主要通过粒子间的碰撞相互传递能量,达到热力学平衡,但不同类型粒子之间发生碰撞的概率不相等,所以能量传递不相等。

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(3)链传递反应:H + C2H6 → C2H5 + H2(3-29)CH3 + C2H6 → C2H5 + CH4 (3-30)CH3 + e* → CH2 + H (3-31)CH2 + e* → CH + H (3-32)CH + e* → C + H(3-33)(4)链终止反应:CH3 + H → CH4(3-34)CH2 + CH2 → C2H4 (3-35)CH3 + CH → C2H4(3-36)CH + CH → C2H2(3-37)低温常压下,纯乙烷在等离子体作用下可发生脱氢反应,生成乙炔、乙烯、 少量甲烷和积碳,但存在转化率较低,反应器壁有积碳形成等问题。

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