金属表面常常会有油脂、油污等有(机)物及氧化层,在进行溅射、油漆、粘合、键合、焊接、铜焊和pvd、cvd涂覆前,如果要求比较高,如果想要得到更好的(效)果,就有必要用等离子处理来得到洁净和无氧化层的表面。通常,如想要金属材料能够达到一定的焊接质量,可以在焊接前对焊缝处进行一定的清洗,比如使用人工棉布擦拭和清洁剂清洗,不过往往还达不到理想的焊接(效)果或环保的要求,引入常压等离子体清洗机的表面处理则更为清洁,就可以使状况大为改观。等离子体主要是凭借等离子体中的电子、离子、激发态原子及自由基等活性离子的(活)化作用,将金属表面有(机)污染物的大分子一步步分解而产生稳定的易挥发的简单小分子,终将黏着在表面的污物脱离清(除)。同时,经过等离子体清洗机清洁后的金属表面附着性能和表面润湿性可以极大程度的被改善,而这些性能的改善对金属材料的进一步表面处理也是很有利的。
电子在金属表面清洗过程中的作用
在等离子体中,电子与原子或分子之间的碰撞,可以产生激发态中性原子或原子团(又称自由基),这些激发态原子或自由基与污染物分子发生(活)化反应而使污染物脱离金属表面。当电子输运到表面清洗区域时,与清洗表面吸附的污染物分子发生碰撞,会促使污染物分子发生分解而产生活性自由基,这会有利于引发污染物分子的进一步(活)化反应;而且,质量很小的电子比离子运动要快得多,因此电子要比离子更早到达物体表面,并使表面带有负电荷,从而有利于引发进一步(活)化反应。
离子在金属表面清洗过程中的作用
一方面是阳离子被附有负电荷的物体表面所加速获得很大的动能,发生纯物理碰撞,可以使得附着在物体表面的污物被剥离;另一方面,阳离子的撞击作用还可以增加物体表面污染物分子发生(活)化反应的几率。
自由基在金属表面清洗过程中的作用
一般情况下,等离子体中自由基的存在数量比离子多,呈现电中性,寿命比较长,且具有大的能量比较高。在清洗过程中,表面的污染物分子很容易与高能的自由基相结合而产生新的自由基,这些新的自由基也居于高能状态,极不稳定,很容易自身分解而转变为较小的分子,同时生成新的自由基,这种过程将持续不断的进行下去,直致被分解成稳定的易挥发的简单小分子,使污染物脱离金属表面,在此过程中,自由基的主要作用表现在(活)化作用过程中的能量传递,在自由基与表面污物分子相结合的过程中,会有大量的结合能释放出来,被释放出的能量作为推进表面污物分子发生新的活(化)反应的动力,有利于污染物在等离子体的活(化)作用下更地被(清)除掉。
发射光线在金属表面清洗过程中的作用
等离子体产生的同时会发射出光线,它具有很高的能量且穿透力很强,金属表面污物分子在光线的作用下,分子键断裂而被分解,从而有利于推动黏附在金属表面上的污染物分子发生进一步的活(化)反应。
对金属材料进行等离子体表面处理,能够将材料表面的(纳)米级油污、氧化物和水锈等物质(清)除,因常压等离子体清洗机具有(效)率高,操作方便的优势,因此在这一方面使用较多,而像针对线材类的处理,则可使用dbd常压介质阻挡等离子清洗机进行处理。通常处理的地方主要是两个方面,一个是去除磷化的表面有(机)层,另一个是去除氧化物。
使用等离子体清洗机可以使被有(机)物污染表面会受到离子轰击;在真空和瞬时高温状态下,污染物部分蒸发;并且在高能量粒子的冲击下污染物被击碎并被真空带出。金属氧化物会与处理(气)体发生离子反应,处理的气体通常为氩气和氢气。有时也采用两步处理工艺。第壹步先用氧气氧化表面5min,第二步用氢气和氩气混合物去除氧化层。也可以同时用几种气体进行处理。经过等离子体清洗机处理之后,再对金属进行一系列的操作,其合格性就要提高的多。
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