最近几年,低温等离子体表面改性技术在材料处理领域用得越来越普遍。这种技术最大的优点就是速度快、效果好、不污染环境、操作简单还省电。
等离子体可不是单一的物质,它里面包含很多成分,比如自由基、中性分子、激发态原子、正负离子等等。这些东西都是在特殊条件下,通过电离气体产生的。因为等离子体里正负电荷数量差不多,所以整体上不带电。它是除了固态、液态、气态之外的第四种物质形态,宇宙中大部分物质都是以这种状态存在的。
当气体受到高温、电磁场或者高能光束作用时,就会吸收能量发生分解和电离,产生离子和自由电子。作用越强,电离程度就越高。不过我们常见的等离子体,比如闪电、电离层这些,电离程度其实都不算高。
按照带电密度和温度来分,等离子体主要分为高温和低温两大类。其中低温等离子体在材料改性方面用得最多。
低温等离子体有两个主要特点:第一,里面的电子能量特别高,能激发材料表面分子,让它们更容易发生反应;第二,反应过程中温度跟室温差不多,不像传统方法动不动就要高温加热。
跟其他方法比,低温等离子体改性还有更多好处:
1. 整个过程不用溶剂,材料利用率高,基本没有浪费,也不会污染环境;
2. 不像高能射线会破坏材料,它只能处理表面几十到几千埃的厚度,既能保持材料原有性能,又能增加新特性;
3. 对材料没有特殊要求,几乎所有固体材料都能处理,适用范围广,处理时间短还便宜。
这种技术现在在工业生产中越来越重要,特别是在需要精细处理又要求环保的领域。随着技术发展,未来肯定会有更多创新应用。