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高分子化合物的表面改性
實驗背景：
通過合適的等離子工藝處理，可以去除材料表面的污染物并提升材料表面能，以此增強材料的鍵合能力以及與其它材料的復(fù)合能力。
本實驗旨在通過等離子處理管材表面：
(1)通過合適的等離子工藝處理，可以去除產(chǎn)品表面納米級的污染物，提供一個清潔的表面以利于后續(xù)工藝的進行；
(2)等離子處理能夠提升材料的表面能，高的表面能有利于提升材料與其它材料的結(jié)合；
(3)等離子表面處理后，可以提升材料的表面微粗糙度，減小表面應(yīng)力。
實驗平臺與配置：
PM等離子處理系統(tǒng)，配置水平電極
01
樣品信息與實驗方案：
具體處理樣品如右圖所示，需通過合適的等離子體來提升管材的表面能，從而提升后續(xù)與其他材料的復(fù)合能力。
采用不同的等離子處理工藝，通過對比處理前后表面能（Dyne）和水滴角的變化來表征處理的效果。
02
在等離子處理過程中，主要使用兩類物質(zhì)來處理材料表面：
1.帶電的離子會沿電場線對樣品表面產(chǎn)生轟擊，并產(chǎn)生一系列物理化學(xué)變化； 2.自由基會在真空腔體內(nèi)自由擴散，并與樣品表面發(fā)生以化學(xué)反應(yīng)為主的一系列反應(yīng)
根據(jù)氧氣和氬氣等離子體處理效果的不同，氧的等離子主要是通過去除材料表面的有機污染物來提升材料的表面能，氬的等離子通過離子的輕微濺射來去除材料表面的無機污染物，現(xiàn)設(shè)計如下兩種處理條件來對比處理的效果。
通過對比不同處理條件的前后水滴角和表面能（Dyne）測試，確認處理的效果；
經(jīng)Recipe-1處理后，其表面能和水滴角變化如下
經(jīng)Recipe-2處理后，其表面能和水滴角變化如下
2022.01.05
由以上實驗結(jié)果對比可知，通過一定氣體的等離子體對樣品表面處理后，其表面能和水滴角都有明顯的變化；相對于只用氬的等離子處理樣品而言，由氧的等離子和氬的等離子對樣品處理后，其表面能增加更明顯；水滴角下降幅度也更大。
(1)使用等離子工藝進行表面處理后，可以去除材料的表面污染物，提升材料表面能，為增強后續(xù)諸如鍵合、塑封以及底部填充等工藝效果的提升提供保障。
(2)除工藝氣體的選擇意外，還可以通過選擇不同的電極配置、物料置具以及調(diào)整射頻功率、處理時間等工藝參數(shù)來獲得尤為合適的工藝效果。
(3)產(chǎn)品后需若批量處理或量產(chǎn)，我們可以設(shè)計專門的治具來批量生產(chǎn)。
(4)如有新樣品或新工藝需求，可以咨詢技術(shù)支持部門。
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