等離子體經(jīng)常被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，在氣壓恒定的條件下，處于熱平衡的某種固體隨著溫度升高通常會(huì)變成液體，繼續(xù)升高溫度，液體則變成氣體。當(dāng)氣體溫度足夠高，氣體中的分子會(huì)分解成原子氣，這些原子會(huì)在空間中自由運(yùn)動(dòng),若進(jìn)一步升高溫度，原子就會(huì)分解為帶電的自由粒子(正離子和電子)，此時(shí)，物質(zhì)即進(jìn)入等離子態(tài)。等離子體是由自由基、電子、離子和激發(fā)態(tài)分子等電離混合物與中性粒子表現(xiàn)出的一種準(zhǔn)中性氣體。
低溫等離子體對(duì)材料表面的改性主要是通過低溫等離子體中的活性粒子對(duì)材料表面進(jìn)行物理或化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)的，而在具體低溫等離子處理過程中，物理或化學(xué)作用并不是簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系。往往在該過程中，多種相互作用共同存在于材料表面。
等離子改性作用
等離子改性作用主要有：1）表面清潔，這個(gè)過程是指對(duì)材料表面進(jìn)行附著于表面的灰塵、雜質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)等進(jìn)行清潔的過程；2）表面刻蝕，該過程是指利用低溫等離子體對(duì)材料表面進(jìn)行撞擊或者化學(xué)侵蝕，而使材料表面粗糙不平的過程。撞擊或者侵蝕不是單一進(jìn)行的過程，對(duì)于不同材料被刻蝕的程度也不同。3}表面活性交聯(lián)或者化學(xué)改性，等離子體本身攜帶的能量或電荷對(duì)在等離子處理過程中會(huì)對(duì)材料表面發(fā)生能量傳遞、交換或者化學(xué)反應(yīng)，使得材料表面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生變化。
低溫等離子體改性的優(yōu)點(diǎn)
目前應(yīng)用于材料表面的常見改性手段很多，包括機(jī)械處理、硝化、堿液處理、偶聯(lián)劑浸泡處理等。但這些材料表面改性手段存在的問題也比較多。諸如實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，而且反應(yīng)過程難以控制，材料的固有性能容易被破壞。等離子體對(duì)材料表面改性是一種干法技術(shù)，無需使用大量的水和化學(xué)試與傳統(tǒng)的化學(xué)濕法技術(shù)相比，它具有無環(huán)境污染、操作簡(jiǎn)易、成本低以及不傷害基體本身性能等等優(yōu)點(diǎn)而在材料合成、表面改性等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
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