低温等离子体具有特殊性能,可对金属、半导体、高分子材料等进行表面改性。这种等离子体改性技术已广泛应用于电子、机械、纺织、生物医学工程等领域。目前,低温等离子体与材料相互作用的研究已成为国际上的活跃领域,其物理化学过程机理的研究对微电子学、固体表面改性和功能材料的发展具有重要意义。
低温等离子体的高活性使其在室温下即可引发多种化学反应或物理掺杂,同时不会影响基质材料的本体性能。等离子体化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)方法已广泛用于制备功能材料,展现了低温等离子体在材料表面改性中的显著优势。
通过低温等离子体表面处理,材料表面会发生多种物理和化学变化,例如刻蚀导致表面粗糙、形成致密交联层或引入含氧极性基团。这些变化可显著改善材料的亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能。
低温等离子体技术在有机材料处理中具有以下优势:
1. 属于干式工艺,节能环保;
2. 处理时间短,效率高;
3. 对材料无严格要求,适用性广泛;
4. 可处理形状复杂的材料,表面处理均匀;
5. 反应环境温度低;
6. 仅作用于材料表面几到几百纳米,不影响基体性能。