等离子体清洗技术及其在复合材料领域中的应用.pdf

《等离子体清洗技术及其在复合材料领域中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、RESEARCH研究论文等离子体清洗技术及其在复合材料领域中的应用术贾彩霞1，王乾2，蒲永伟2(1．沈阳航空航天大学，沈阳110136；2．中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司，沈阳110850)【摘要】低温等离子体作为材料表面改性技术的应用已经非常广泛，其中一项重要应用是作为一种干法清洗技术有效清除材料表面的有机污染物及氧化层，同时改善材料表面的物理及化学性能。本文对等离子体清洗技术的机理、类型及效果特点进行了详细分析，介绍了等离子体清洗设备及影响其清洗效率的工艺参数，并着重分析了等离子体清洗技术在复合材料领域的应用现状及应用前

2、景。关键词：表面改性；等离子体清洗；复合材料；工艺参数PlasmaCleaning1'echnologyandItsAppHcationinCompositesFiledJIACaixial，WANGQian2，PUYbngwei2(1．ShenyangAerospaceUniVersi吼Shenyang1lOl36，China；2．AVIC，ShenyangAircmRCorporation，Shenyang110850，China)【ABSTRACT】Thelow-temperatureplasmahasbeenwidelyu

3、sedinmaterialsurfacemodifications．Animportantappli-cationistoremoVeo唱aniccontaminantsandoxidecoatingonthematerialsurfaceasakindofd叫cleaningtechnology．MeanwhileplasmacleaningcanefrectivelyimproVethesurfacechemical—physicalproperties．Thisarticledetailedlyana—lyzesthemec

4、hanism，thetypesandthefeaturesoftheplasmacleaningtecllIlology，in仃oducestheequipmentandthecor-respondingtecllllologicalparametersf．orplasmacleaning，andthenemphaticallyanalyzesthepresentsituationandprospectofitsappncationinthecomposites6led．Keywords：Surfacemodification；P

5、lasmacleaning；Composites；ProcessparametersDoI：10．16080／i．issnl671．833x．2016．18．095等离子体清洗技术起源于20世纪初，推动了半导体和光电产业的迅速发展，现已广泛应用于精密机械、汽车制造、航空航天以及污染防治等众多高科技领域。等离子体清洗技术的关键是低温等离子体的应用，它主要依赖于高温、高频、高能等外界条件产生，是一种电中性、高能量、全部或部分离子化的气态物质。低温等离子体的能量约为几十电子伏特，其中所包含的离子、电子、自由基等活性粒子以及紫外线等辐射线

6、很容易与固体表面的污染物分子发生反应而使其脱离，进而可起到清洗的作用。同时由于低温等离子体的能量远低于高能射线，因此此技术只涉及材料表面，对材料基体性能不产生影响【l。2】。等离子体清洗是一种干式工艺，由于采用电能催化反应，可以提供一个低温环境，同时排除了湿式化学清洗所产生的危险和废液，安全、可靠、环保。简而言之，+基金项目：辽宁省博士启动基金项目(201501089)，辽宁省教育厅科学研究项目(L2014056)。等离子体清洗技术结合了等离子体物理、等离子体化学和气固两相界面反应，可以有效清除残留在材料表面的有机污染物，并保证材

7、料的表面及本体特性不受影响，目前被考虑为传统湿法清洗的主要替代技术。更重要的是，等离子体清洗技术不分处理对象的基材类型，对半导体、金属和大多数高分子材料均有很好的处理效果，并且能够实现整体、局部以及复杂结构的清洗【3】。此工艺容易实现自动化与数字化流程，可装配高精度的控制装置，精准控制时间，具备记忆功能等。正是由于等离子体清洗工艺拥有操作简单、精密可控等显著优势，目前已在电子电气、材料表面改性与活化等多个行业普遍应用。同时可以预见，这种优越的技术也将被复合材料领域所认可并广泛采用。1等离子体清洗技术概述1．1机理分析2016年第1

8、8期·航空制造技术95研究论文RESEARCH等离子体主要是通过气体放电产生，其中包含电子、离子、自由基以及紫外线等高能量物质，具有活化材料表面的作用。例如，电子质量小、移动速度快，可以先一步到达材料表面并使其带有负电荷，同时对材料表面产生撞击作用