等离子体表面处理与大气压下的辉光放电

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1、!9I!!"#"$%&’’()*+,-./%0+1233040%"$5./6(78.69文章编号!:’’:U:I’7%&’’(&’9U’’9IU’("!!!!"!!"综!!述!!"等离子体表面处理与大气压下的辉光放电李成榕:!王新新&!詹花茂:!张贵新&%:6华北电力大学电力工程系"北京:’&&’I#&6清华大学电机工程系"北京:’’’K9&!"#$%#$&’(#)*+’*,+%*-+#-.,+%/$!0*’1)!’*$$&’*2"/3.1$40,’2*LM<,1=+!4.=+:FN28OP*=!Q*

2、=&FRS28S">!T>.:!RS28OO"*!Q*=&!:6;.4%,<,*=>?/1@%4*@A.B14C=*D14$*%EFG1*H*=+:’&&’I"<,*=>#&6J$*=+,">C=*D14$*%EFG1*H*=+:’’’K9"<,*=>$摘要!与传统的方法相比"等离子体处理的高效’无毒’节材料表面进行改性"可能增加或去除材料表面吸附能特性使得它在表面处理和灭菌消毒方面有着很好的应用的几个单%原子或分子&层#可能涉及到表面的化学前景"在上述工业领域"(经典)的大气压放电诸如电晕放电’反应

3、#可能增加或去除表面电荷#可能改变材料表面介质阻挡放电以及电弧放电都不适用*然而"尽管低气压下最外几个单层的物理或化学状态*的辉光放电已得到了很好的发展"大气压下辉光放电的实现为了不损坏或改变整体材料的特性"等离子体还存在一些困难*目前"对大气压下辉光放电物理过程的探表面处理通常不使用功率密度较大%几Na@T(&的等索集中在其物理机制+图像捕获以及大气压下空气中辉光放电的实现方面*离子体*这种表面处理和其它等离子体处理的区别关键词!大气压下的辉光放电#等离子体表面处理#在于-不向材料表面之下注入离子或

4、原子%例如离子灭菌消毒#介质阻挡放电注入&#不去除较大块的材料%例如溅射或刻蚀&#不中图分类号!VW(7文献标识码!2向表面增加超过几个单%原子&层的物质%例如沉,56789:7;<.T3>41X%.%4>X*%*.=>/T1%,.X$F%,1,*+,1YY*!积&*总之"等离子体表面处理涉及到的仅是被处理@*1=@EF*==.@"*%EF>=X1=14+E!$>D*=+41@.TT1=X$%,13/>$T>材料表面最外几个单层*34.@1$$*=+Y.4$"4Y>@1%41>%T1=%>=X$%14

5、*/*Z>%*.=>33/*@>%*.=$6J,1,@/>$$*@>/)>%T.$3,14*@341$$"41X*$@,>4+1$$"@,>$&等离子体表面处理在工业上的应用@.4.=>X*$@,>4+1$FX*1/1@%4*@[>44*14X*$@,>4+1$>=X>4@X*$!@,>4+1$1>@,,>D1X4>B[>@$%,>%T>1%,1T"=$"*%>[/1Y.4低温等离子体中存在着大量的’种类繁多的活>[.D1>33/*@>%*.=$6S.B1D14F%,141>41$.T1.[$%>

6、@/1$*=.[!性粒子"它们比通常的化学反应器所产生的活性粒%>*=*=+>%T.$3,14*@341$$"41+/.BX*$@,>4+13/>$T>$>/%,."+,子种类更多’活性更强’更易于和所接触的材料表面%,1%1@,=./.+E.Y/.B!341$$"41+/.BX*$@,>4+13/>$T>$,>$发生反应"因此被用来对材料表面进行处理*和传统[11=T.$%,*+,/EX1D1/.31X62%341$1=%F*=D1$%*+>%*.=.Y的方法相比"等离子表面处理具有显著的优点-更有

7、3,E$*@>/34.@1$$1$*=%,1>%T.$3,14*@341$$"41+/.BX*$@,>4+1效’成本低’无废弃物’无污染"有时可以得到传统的*$Y.@"$*=+.=%,13,E$*@>/T1@,>=*$TF*T>+1@>3%"41F>=X化学方法难以得到的处理效果*41>/*Z>%*.=.Y%,1+/.BX*$@,>4+1$*=>%T.$3,14*@341$$"41>*46目前"等离子体表面处理在表面改性和灭菌消<=>?@8A6;>%T.$3,14*@341$$"41+/.BX*$@,

8、>4+1%2]O^&#毒方面应用的比较多*等离子表面处理中所涉及的表3/>$T>$"4Y>@1%41>%T1=%#$%14*/*Z>%*.=#X*1/1@%4*@[>44*14X*$@,>4+1面改性主要是指改善纸张’薄膜’纺织品以及纤维的某些表面性质"主要包括-可湿性’吸水性’可印性’可:等离子体表面处理染性等*上述性质与材料表面性能紧密相关*此外还等离子体表面处理_:‘是利用等离子体中产生的有粘着性和导电性"后者是和抗静电性紧密相关的*活性粒子%诸如