空心阴极等离子体放电结构的优化设计.pdf

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1、第21卷第2期上程丌罕报Vo1．Z1No．Z2014年4月ChineseJournalofEngineeringDesignADr．2014DOI：10．3785／j．issn．1006—754X．2014．02．011空心阴极等离子体放电结构的优化设计温贻芳，陈新，王红卫。(1．苏'NI业职业技术学院，江苏苏州215104；2．苏州大学机电工程学院，江苏苏州215021；3．苏州市奥普斯等离子体科技有限公司，江苏苏州215000)摘要：低温等离子体表面处理可以有效克服液相处理法存在的环境污染、耗能大和成本高的缺点，对材料表面进行清洗、活化和接枝处理，而设

2、计一个合理的低温等离子体放电结构能够较好地改进表面处理的质量．通过建立CRFHCP空心阴极等离子体放电的数学模型，分析影响低温等离子体放电的关键因素，并设计了不同电极配置方式、样品位置和不同远区空心阴极结构的众多方案．通过接触角测定、表面能计算、SEM照片等方式，对不同方案下处理前后的疏水性PP薄膜形态结构进行表征分析．实验结果发现：远区径向喷嘴式空心阴极等离子体放电结构处理的薄膜表面比其他处理方式具有较小的接触角和较大的表面能．这表明采用优化设计的CRFHCP空心阴极等离子体放电结构，可以较其他结构更为有效地改善材料表面的亲水性能．关键词：低温等离子体；

3、空心阴极；等离子体放电结构；优化设计中图分类号：TG146．1文献标志码：A文章编号：1006754X(2014)O2一O166一O6OptimizationdesignofhollowcathodeplasmadischargestructureWENYi—fang，CHENXin，WANGHong—wei。(1．SuzhouInstituteofIndustrialTechnology，Suzhou215104，China：2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，SoochowUniversity，Su

4、zhou215021，China；3．OPSPlasmaTechnologyCo．，Ltd．，Suzhou215000，China)Abstract：Lowtemperatureplasmacaneffectivelycleanandactivatematerialsurfacewithoutthedisadvantagesinliquidphasetreatmentsuchasenvironmentalpollution，highenergyeonsump—tionandhighcost，SOitcanimprovesurfacetreatmentqua

5、litybydesigningaappropriateplasmadischargestructure．ThispaperbuiltamathematicalmodelofCRFHCPhollowcathodeplasmadischarge．Afteranalyzingkeyfactorsinfluencingtheplasmadischarge，varioushollowcathodeplasmadischargeschemewithdifferentelectrodeconfigurationmode，differentsamplepositionan

6、ddifferentremovedhollowcathodestructureweredesigned．Throughthedeterminationofcontactangle，surfaceenergycalculationandSEMphotos，thehydrophobicPPfilmmorphologywascharacterizedbeforeandafterplasmatreatmentunderdifferentplasmadischargescheme．Accordingtotheexperimentalresults，thereares

7、mallercontactangleandlargersurfaceenergyinremovedhollowcathodeplasmadischargestructurewithradialnozzlethanthatbyotherwavsIt．isprovedthattheoptimizedCRFHCPhollowcathodeplasmadischargestructurecanmoreeffec—tivelyimprovethehydrophilicofmaterialsurface．Keywords：lowtemperatureplasma；ho

8、llowcathodeplasma；plasmadischarge