等離子表面處理——表面狀態(tài)的調(diào)整

諸如聚丙烯之類的許多低廉的工業(yè)塑料具有非常好的機(jī)械性能，但它們作為基體時(shí)，不能為涂漆和粘結(jié)劑提供很好的附著性。其原因是它們的無極性表面。解決這個(gè)問題的傳統(tǒng)方法通常是綜合應(yīng)用象灸燒、涂底漆和UV輻照等處理方法。但這些方法都有一定的缺點(diǎn)。

由于等離子體能與聚合物表面發(fā)生多種相互作用，所以用等離子體處理塑料零件就提供了解決這一問題的新方法。正確的等離子體表面處理將從聚合物表面清除掉吸附的分子和弱的結(jié)合層。生成起官能團(tuán)作用的原子團(tuán)以增加可濕性及對(duì)于油漆和粘結(jié)劑的附著力。

關(guān)于微波、rf或低頻等離子體中，哪一種是*適于這種應(yīng)用的激發(fā)形式還存在著一些爭(zhēng)論。在處理象汽車減震器這樣的大型部件時(shí)，實(shí)踐已證明低頻等離子體具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其原固是它不因材料和形狀不同而受到影響，也不存在駐波問題，并且這種處理對(duì)金屬支承和遮蔽物不敏感。當(dāng)基體材料或形狀變化時(shí)，不需改變或調(diào)整電極。除了這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)之外，電源也非常簡(jiǎn)單，而且價(jià)格便宜。

由于部件完全浸沒在等離子體內(nèi)，該處理工藝可對(duì)大而復(fù)雜的部件進(jìn)行均勻處理，甚至在凹處和柵網(wǎng)上可形成良好的附著力。它對(duì)于環(huán)境是安全的。在處理聚丙烯塑料時(shí)僅利用空氣作為處理氣體，無有害物質(zhì)產(chǎn)生。處理過的部件在下步工序進(jìn)行之前可在正常室溫條件下存放30天以上。

等離子表面處理——等離子體箱

為涂鍍平面顯示囂的玻璃板，已發(fā)展了等離子體箱處理技術(shù)。該技術(shù)的*重要的優(yōu)點(diǎn)是，涂層在反應(yīng)器內(nèi)生成，不存在化學(xué)污染，也無塵粒。

反應(yīng)體積完全被包在一個(gè)幾乎是氣密封的盒子，即等離子體箱內(nèi)。等離子體被約束在該體積內(nèi)。反應(yīng)器安裝在常規(guī)的高真空室中。在CVD處理期問，等離子體箱外部的氣壓大大低于反應(yīng)區(qū)里的處理氣壓。這個(gè)壓差靠一臺(tái)連接到真空室上的大渦輪分子泵維持。大部分處理氣體由處理泵組抽走，小部分從等離子體箱述逸出的處理氣體連同由真空室內(nèi)各種氣源釋放的污染氣悻一道從主真空室被抽走。

利用一個(gè)同軸加熱器系統(tǒng)將等離子體箱均勻加熱。反應(yīng)器壁由具有高導(dǎo)熱性的厚金屬板做成，因而所有壁的溫度保持均勻(±5℃)，等離子體箱反應(yīng)器對(duì)于基體構(gòu)成了一個(gè)等溫環(huán)境。

等離子體由可提供500Wrf功率的13.56MHz發(fā)生器激發(fā)。這個(gè)功率水平足以獲得與批量生產(chǎn)一致的沉積率。

為防止當(dāng)放電停止時(shí)塵埃在基體上沉積，等離子體箱有一個(gè)“推進(jìn)囂”氣體入口。就在等離子體熄滅前，可通過它用中性氣體清掃反應(yīng)囂。

等離子表面處理——等離子體脈沖CVD

PICVD(等離子體脈沖化學(xué)氣相沉積)已經(jīng)發(fā)展很多年了。主要用于光學(xué)涂層。該工藝?yán)昧嗣}沖微波等離子體，允許在脈沖間隔期間更新處理氣體。典型的脈沖重復(fù)率是100s^-1。

PICVD工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：

①具有高分辨率的連續(xù)的折射率分布并能利用摻雜劑氣流的變化進(jìn)行良好的控制;

②由于大的質(zhì)量流和高的處理氣體利用率而具有高達(dá)幾μm·min^-1的沉積率;

③由于非常純的反應(yīng)氣體而能獲得高純度沉積物;

④該方法制備的涂層具有極好的光學(xué)性能穩(wěn)定性;

⑤基體的低熱負(fù)載允許象塑料眼科鏡片這樣的對(duì)溫度敏感的材料使用涂層。