1、冷弧空氣等離子體射流表面處理技術(shù)介紹冷弧空氣等離子體射流表面處理技術(shù)介紹冷弧空氣等離子體射流表面處理的必要性傳統(tǒng)的表面處理用濕法，采用化學(xué)溶劑浸泡擦洗。濕法不具有普 適性，處理速度慢，特別是化學(xué)溶劑會(huì)造成二次污染，使得人們必須尋 找新的表面處理技術(shù)。低溫等離子體具有極強(qiáng)的化學(xué)活性，在室溫下能夠引起多種化學(xué) 反應(yīng)或物理刻蝕,而基質(zhì)材料的本體性能不受影響。經(jīng)過低溫等離子 體表面處理，材料表面發(fā)生多種的物理，化學(xué)變化，或產(chǎn)生刻蝕而粗糙, 或形成致密的交聯(lián)層，或引入含氧極性基團(tuán)，使材料表面清潔、活化, 改進(jìn)材料表面的親水性、粘結(jié)性、可染色性、生物相容性及電性 能。它的這種特殊性能能夠?qū)λ芰?、橡膠、金屬

2、、半導(dǎo)體、陶瓷 和玻璃、復(fù)合物、紡織品、泡沫等進(jìn)行表面改性，以及金屬和非金 屬的粘接表面處理，因此能夠廣泛應(yīng)用于汽車、航空、家用電器、 包裝材料、醫(yī)療器械、電子、機(jī)械、建筑、紡織和生物醫(yī)學(xué)工程 等領(lǐng)域。在一般情況下，低溫等離子體表面處理能夠采用低氣壓等離子體 技術(shù)，但由于要使用真空系統(tǒng)，常常具有很大的局限性,也使得花費(fèi)過 大。常壓等離子體技術(shù)使表面處理變得簡(jiǎn)單而便宜。常壓等離子體 產(chǎn)生的方法有:一是電暈放電等離子體,二是冷弧放電等離子體，三是 射頻放電等離子體（包括同軸型和平板多孔型）,四是介質(zhì)阻擋放電等 離子體。其中射頻放電須用氦氣工作，無法廣泛應(yīng)用；電暈和介質(zhì)阻擋放電會(huì)產(chǎn)生大量臭氧，污染使

3、用環(huán)境。因此,冷弧空氣等離子體射 流表面處理是最便宜、最實(shí)用的技術(shù)。它用于表面處理有很大的優(yōu) 勢(shì),它的優(yōu)點(diǎn)在于屬于干式工藝，省能源,無公害，滿足節(jié)能和環(huán)保的需要；使用空氣，無臭氧污染，價(jià)格很便宜，時(shí)間短，效率高；對(duì)所處理的材料無嚴(yán)格要求，具有普遍適應(yīng)性；可處理形狀復(fù)雜的材料，材料表面處理的均勻性好；反應(yīng)環(huán)境溫度低；對(duì)材料表面的作用僅涉及幾到幾百納米，材料表面性能改進(jìn)的 同時(shí),基體性能不受影響。這種技術(shù)經(jīng)過十幾年的發(fā)展已經(jīng)逐步成熟，在國(guó)外已經(jīng)有一些高 技術(shù)公司在大力推廣和使用這類技術(shù)。國(guó)內(nèi)也有一些實(shí)驗(yàn)室開始著 手推廣這類技術(shù)。我們?cè)谝延械募夹g(shù)基礎(chǔ)上不失時(shí)機(jī)的進(jìn)行了冷弧 空氣等離子體射流技術(shù)的研發(fā)

4、和應(yīng)用，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。冷弧空氣等離子體射流技術(shù)的特點(diǎn)幾十年來，等離子體炬(plasma torch)的個(gè)工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)眾所周知,例如，氬弧焊、空氣等離子體切割機(jī)和等離子體 噴涂等。這些設(shè)備中的核心部件一般稱為等離子 體炬，其等離子體中心溫度達(dá)數(shù)千度，是”熱”等 離子體。圖1冷弧等離 子體射流。近年來，人們?yōu)榱诉M(jìn)行有機(jī)材料，例如橡膠表 面進(jìn)行處理，以改進(jìn)表面附著力，將等離子體炬的 技術(shù)低溫化和小型化，將”熱弧”變?yōu)椤崩浠　毖兄瞥衫浠】諝獾入x子體射流（參見圖1）表面處理設(shè)備，噴槍出口溫度 僅數(shù)百度，甚至更低，而且已經(jīng)開始向家用電器和汽車工業(yè)推廣應(yīng) 用。有些高技術(shù)公司，例如德國(guó)plasmatrea

5、t inc.將這種技術(shù)產(chǎn)品化，能 夠用于高速在線處理，并已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。冷弧空氣等離子體射流表面圖2常壓等離子體表面處理原處理的原理流經(jīng)冷弧等離子體射流槍的 空氣氣流能夠產(chǎn)生包括大量的氧 原子在內(nèi)的氧基活性物質(zhì)，氧基 等離子體照射基板，能夠使附著于基板上的有機(jī)污染物” C”元素的 分子分離，并變成二氧化碳后被清除；同時(shí)能夠提高接觸性能，從而能 夠提高接合強(qiáng)度和可靠性。參見圖2。冷弧空氣等離子體射流表面處理的工業(yè)應(yīng)用1.不銹鋼薄板對(duì)焊處的焊前處理不銹鋼薄板對(duì)焊在工業(yè)中應(yīng)用很普遍，例如太陽能熱水器的內(nèi)桶 就是用0.4mm的不銹鋼薄板卷成圓筒對(duì)焊制成。為了達(dá)到焊接要求, 必須對(duì)焊接處進(jìn)行必要的清洗。當(dāng)前的清洗方法是濕法-人工用化 學(xué)清洗劑擦洗，清洗成本高，有污染,很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。等離子體射流清洗技術(shù)是