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閱讀：49發布時間：2025-2-22
在等離子體表面處理工藝中，人們通常在低氣壓等離子體中摻入特定的電負性氣體來調節粒子種類、通量和能量，改變等離子體化學特性，客觀上微控著襯底材料表面的物理與化學的協同作用。
等離子體表面處理儀放電時使用的氣體種類不僅關系到放電的可行性，放電參數設置的要求，還會對材料表面的處理效果有非常大的影響。等離子體表面處理通常是使用非聚合性氣體氣氛。非聚合性氣體又可以分為反應性氣體和非反應性氣體。非反應性氣體通常是惰性氣體，如氬氣、氦氣。常用的反應性氣體包括氧氣、氮氣、二氧化碳、水蒸氣等。等離子體中的活性粒子與所要處理的材料表面發生碰撞，將能量傳遞給材料表面，表面的化學鍵可能會發生斷裂，形成自由基。理論上講，非反應性氣體作為等離子體氛圍時，只與材料表面發生能量交換，而反應性氣體則既有能量交換，又有物質的交換。所以使用反應性氣體時，表面的反應會更加復雜，通常表面改性的效果也較好，但是因為不同的氣體電離效果不同，傳遞能量的能力也不一樣，所以不同的條件下可能會有不同的結論。使用含氧氣體作為等離子體氣氛時，可以在表面引入大量的含氧基團，如羥基、羰基、羧基等如下所示：
O2→2O·
RH+O·→R·+HO·
RH→R1·+R2·
R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+R·
ROOH→RO·+HO·
使用含氧的其它氣體如水和二氧化碳時，在等離子體的作用下會分解出氧原子，也可以起到同樣的作用。使用氮氣或者氨氣等離子體氛圍時，則可以在材料表面形成大量的含氮基團。通常含氧基團和含氮基團都可以增加表面能，增強表面的親水性，從而增強印染性能，粘結性能等。
使用等離子體表面處理儀對材料表面進行等離子體處理時，所使用的介質氣體直接影響到處理效果。需要根據等離子體設備和所要處理的材料以及想要達到的目的選擇合適的介質氣體。
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