等離子表面處理工藝是一種以等離子體反應為基礎的表面加工技術，它可以有效地改善材料的表面性能和功能。該技術已經被廣泛應用于制造業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學等領域。
1.等離子體介紹
在等離子態(tài)下，原子或分子失去或獲得一個或多個電子，形成了正電離子和自由電子。這些帶電的粒子不僅具有高速度和高溫度，還具有較強的化學反應活性。因此，在等離子體環(huán)境下，可以進行很多難以實現的化學反應。
2.等離子表面處理的基本原理
等離子表面處理工藝本質上是在材料表面產生氣體等離子體，并將等離子體與材料表面發(fā)生作用，從而實現表面的改性和功能化。等離子體通過用高頻電場或射頻電場電離氣體形成，然后將其推入靶材濺射工件表面或離子束撞擊，當等離子體與工件表面相互作用時，會引起表面反應，例如增加表面能量，延長表面壽命等。
3.等離子表面處理的工藝流程
等離子表面處理的工藝流程主要包括預處理、干燥、清潔和處理。首先，需要對工件進行預處理，通常采用化學法或物理法去除表面油污和雜質。其次，需要將工件送入真空室，通過真空排氣抽取其中的空氣和水分，這可以減小氣體阻力以提高工作效率；然后將氣體注入，同時加上外加電場，使得氣體產生等離子，從而在被處理材料表面形成較大的束。較大的束可以提供更好的剪切和軋制特性，重新分布自由電子和化學反應，從而實現表面改性。處理完成后，工件還需要進行后處理，以保證表面質量和手感。
4.等離子表面處理的優(yōu)勢
等離子表面處理作為一種高技術表面處理方式，在材料表面改性和功能化方面具有非常明顯的優(yōu)勢，包括：
(1) 處理速度快：等離子體在超高溫下能產生完整的反應所需時間，處理速度遠遠快于傳統的表面處理方法。
(2) 可精準控制：等離子表面處理可通過調整電場、氣體注入、壓力等參數對工作件進行合理控制。
(3) 對特殊材料處理效果高：傳統表面加工技術往往無法在硬度、耐磨性和強韌度等特殊材料上產生足夠的效果，而等離子表面處理可以很好地解決這些問題。
(4) 低溫且無污染：等離子表面處理過程中溫度較低，能有效降低處理時工件的溫度。此外，當它們變成粒子或表面原子后不會因為治愈而形成環(huán)境污染。
5.等離子表面處理的應用
由于等離子表面處理加工技術具有的多種優(yōu)勢，所以在各個領域都有廣泛的應用。例如，飛機零部件、晶體的裂紋快速修復、單晶切割技術、汽車制造等。 近年來，在醫(yī)療行業(yè)，等離子表面處理也被廣泛應用于植入物的制造和修理中。等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產生化學反應的技術，可以改變材料表面的化學性質和物理性質，從而實現表面的改性、功能化和涂覆等目的。本文將詳細介紹等離子表面處理機在表面發(fā)生的反應。
等離子體的生成和作用
等離子表面處理機是通過產生等離子體來實現表面處理的。等離子體是一種高能量、高反應性的物質，可以在表面上激發(fā)化學反應。等離子體的生成方式有多種，如輝光放電、微波放電、射頻放電等。在等離子體的作用下，表面化學鍵的斷裂和形成，表面的化學結構和功能可以得到改變。
表面反應的類型
等離子表面處理機可以實現多種表面反應，包括化學反應、物理反應和生物反應等。其中，化學反應是常見的一種表面反應類型，可以實現表面的功能化、改性和涂覆等目的。物理反應則主要是通過等離子體的高能量作用，改變表面的物理性質，如表面形貌、粗糙度等。生物反應則是利用等離子體的高能量作用，破壞細胞膜和細胞壁，實現細胞殺滅、消毒等目的。
表面反應的機理
等離子表面處理機的表面反應機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。一般來說，等離子體的高能量作用可以激發(fā)表面化學鍵的斷裂和形成，從而改變表面的化學結構和性質。具體來說，等離子體可以將表面的化學鍵斷裂成自由基、離子或原子等活性物質，然后與外部的化學物質發(fā)生反應，形成新的化學鍵。另外，等離子體還可以通過表面的物理作用，改變表面的形貌和粗糙度，從而改變表面的物理性質。
表面反應的應用
等離子表面處理機的表面反應具有廣泛的應用，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。其中，材料改性是常見的應用之一，可以通過等離子表面處理機實現材料表面的功能化、涂覆、防腐等目的。涂覆則是利用等離子體在表面上形成涂層，實現表面的保護和改性。生物醫(yī)學領域則是利用等離子體的高能量作用，實現細胞殺滅、消毒、生物材料表面的改性等目的。環(huán)境保護領域則是利用等離子表面處理機實現廢水、廢氣的處理和凈化。
總之，等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產生化學反應的技術，可以改變材料表面的化學性質和物理性質，從而實現表面的改性、功能化和涂覆等目的。等離子表面處理機可以實現多種表面反應類型，包括化學反應、物理反應和生物反應等。表面反應的機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。等離子表面處理機的應用領域廣泛，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。等離子處理在現在的市場應用范圍
（1）等離子處理在橡塑行業(yè)產品上的作用機理
我們在工業(yè)應用中發(fā)現一些橡膠塑料件在進行表面連接的時候會出現粘接困難的問題，這是因為聚丙烯、PTFE等橡膠塑料材料是沒有極性的，這些材料在未經過表面處理的狀態(tài)下進行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差，甚至不進行。
有些工藝用一些化學藥劑對這些橡塑表面進行處理，這樣能改變材料的粘接效果，但這種方法不易掌握，化學藥劑本身具有毒性，操作非常麻煩，成本也較高，而且化學藥劑對橡塑材料原有的優(yōu)良性能也有影響。
利用等離子處理對這些材料進行表面處理，在高速高能量的等離子體的轟擊下，這些材料結構表面得以大化，同時在材料表面形成一個活性層，這樣橡膠、塑料就能夠進行印刷、粘合、涂覆等操作，如圖2所示。應用等離子技術對橡塑表面處理，其操作簡單，處理前后沒有有害物質產生，處理效果好，效率高，運行成本低。
（2）等離子處理在橡膠、塑料行業(yè)的應用
等離子表面處理技術的應用領域包括橡膠、復合材料、玻璃、布料、金屬等，涉及各行各業(yè)，這篇文章中我們主要介紹其在橡膠、塑料領域一些行業(yè)的具體應用。
（3）等離子處理在汽車行業(yè)的應用
與金屬粘接的表面性能，而不能影響另一面的性能。工業(yè)中用萊鈉溶液處理雖然能在一定程度上提高粘接效果，但是卻改變了原有PTFE的性能。經實驗證明，用等離子體轟擊需粘接的PTFE表面后，其表面活性明顯增強，與金屬之間的粘接牢固可靠，滿足了工藝的要求，而另一面保持原有的性能，其應用也越來越被廣泛認同。
