Xử lý làm sạch bề mặt tấm kính bằng phương pháp plasma

1. Giới thiệu về hoạt hóa bề mặt plasma và làm sạch tấm phủ kính

Theo yêu cầu của dây chuyền sản xuất tấm kính và yêu cầu xử lý sản phẩm, có thể sử dụng thiết bị xử lý bề mặt plasma để xử lý sản phẩm. Thiết bị được chọn được hiển thị trong hình bên dưới, hình dạng thiết bị và sơ đồ plasma được hiển thị trong hình bên dưới. Năng lượng của các ion và electron plasma có thể đạt tới 6eV. Đặc điểm lớn nhất của nó là plasma phun ra trung tính và không tích điện. Bề mặt của vật liệu được xử lý có thể được sửa đổi, làm sạch và khắc trực tuyến.

Kích thước của mỗi plasma phun ra là: đường kính 30~90mm và chiều dài phun là 25~30mm. Theo yêu cầu về kích thước sản phẩm và chiều rộng xử lý, hãy linh hoạt lựa chọn thiết bị để xử lý trực tuyến.

2. Nguyên lý làm sạch bề mặt plasma

Plasma được cấu tạo từ một lượng lớn electron và ion tự do, và xuất hiện dưới dạng khí ion hóa, gần như trung hòa về điện ở quy mô vĩ mô. Đây là một trạng thái tập hợp khác của vật chất - trạng thái plasma, còn được gọi là trạng thái thứ tư của vật chất. Các electron trong plasma nhận năng lượng từ điện trường và trở thành các electron năng lượng cao tự do. Chúng va chạm với các nguyên tử và phân tử trong khí để tạo ra sự kích thích và ion hóa. Các phân tử, nguyên tử, ion và gốc tự do bị kích thích được tạo ra cực kỳ không ổn định và có khả năng phản ứng hóa học cao. Chúng dễ phản ứng theo cách không thể tạo ra trong điều kiện bình thường, tạo ra các hợp chất mới hoặc làm cho vật liệu được xử lý giảm khối lượng. Trong quá trình xử lý, lớp bề mặt có thể được khắc để tạo ra các đặc tính mới (như giảm khối lượng, hút ẩm, tăng độ sâu, độ bám dính, v.v.); hoặc gây ra liên kết ngang, ghép và trùng hợp.

Plasma rất khác so với khí thông thường trong tự nhiên. Nhiệt độ electron trong plasma có thể cao tới hàng nghìn đến hàng chục nghìn K, trong khi nhiệt độ khí rất thấp, gần bằng nhiệt độ phòng đến hàng trăm độ C, và năng lượng electron chỉ khoảng vài đến vài chục electron vôn. Năng lượng này lớn hơn năng lượng liên kết của vật liệu polyme (vài đến hơn mười electron vôn), và có thể phá vỡ hoàn toàn các liên kết hóa học của các đại phân tử hữu cơ để tạo thành các liên kết mới; nhưng nó thấp hơn nhiều so với các tia năng lượng cao, chỉ liên quan đến bề mặt của vật liệu, vì vậy nó không ảnh hưởng đến hiệu suất của ma trận.

Thứ ba, công nghệ plasma có những ưu điểm sau trong xử lý vật liệu hữu cơ:

① Công nghệ plasma là quy trình khô, tiết kiệm năng lượng, không gây ô nhiễm, đáp ứng nhu cầu tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường;

② Thời gian xử lý ngắn và hiệu quả cao;

③ Không có yêu cầu nghiêm ngặt đối với vật liệu cần xử lý và có tính phổ quát;

④ Có thể xử lý các vật liệu có hình dạng phức tạp hơn và tính đồng nhất của xử lý bề mặt vật liệu tốt;

⑤ Nhiệt độ xử lý thấp;

⑥ Tác động lên bề mặt vật liệu chỉ liên quan đến vài đến vài trăm nanomet, điều này sẽ chỉ cải thiện các tính chất bề mặt của vật liệu mà không ảnh hưởng đến các tính chất của ma trận.