Plasma-Direktpolymerisationsverfahren
Der Prozess der Plasmapolymerisation ist sowohl für Polymerisationsgeräte mit interner Elektrode als auch für Polymerisationsgeräte mit externer Elektrode relativ einfach. Die Auswahl der Parameter ist jedoch bei der Plasmapolymerisation wichtiger, da Parameter einen größeren Einfluss auf die Struktur und Leistung von Polymerfilmen während der Plasmapolymerisation haben.
Die Arbeitsschritte für die direkte Plasmapolymerisation sind wie folgt:
(1) Staubsaugen
Das Hintergrundvakuum der Polymerisation unter Vakuumbedingungen sollte auf 1,3×10-1Pa gepumpt werden.Bei Polymerisationsreaktionen, die besondere Anforderungen an die Kontrolle des Sauerstoff- oder Stickstoffgehalts erfordern, ist der Hintergrundvakuumbedarf sogar noch höher.
(2) Ladungsreaktionsmonomer oder Mischgas aus Trägergas und Monomer
Der Vakuumgrad beträgt 13–130 Pa.Für die Plasmapolymerisation, die Arbeiten erfordert, müssen ein geeigneter Flusskontrollmodus und eine geeignete Flussrate ausgewählt werden, im Allgemeinen 10.100 ml/min.Im Plasma werden Monomermoleküle durch den Beschuss mit energiereichen Teilchen ionisiert und dissoziiert, wodurch aktive Teilchen wie Ionen und aktive Gene entstehen.Die durch Plasma aktivierten aktiven Partikel können an der Grenzfläche von Gasphase und Festphase einer Plasmapolymerisation unterliegen.Das Monomer ist die Quelle des Vorläufers für die Plasmapolymerisation, und das zugeführte Reaktionsgas und Monomer müssen eine bestimmte Reinheit aufweisen.
(3) Auswahl der Erregerstromversorgung
Plasma kann mithilfe von Gleichstrom-, Hochfrequenz-, HF- oder Mikrowellenstromquellen erzeugt werden, um eine Plasmaumgebung für die Polymerisation bereitzustellen.Die Auswahl der Stromversorgung richtet sich nach den Anforderungen an die Struktur und Leistung des Polymers.
(4) Auswahl des Entlademodus
Für die Polymeranforderungen stehen bei der Plasmapolymerisation zwei Entladungsmodi zur Auswahl: kontinuierliche Entladung oder Impulsentladung.
(5) Auswahl der Entladungsparameter
Bei der Durchführung der Plasmapolymerisation müssen Entladungsparameter aus Plasmaparametern, Polymereigenschaften und Strukturanforderungen berücksichtigt werden.Die Größe der während der Polymerisation angelegten Leistung wird durch das Volumen der Vakuumkammer, die Elektrodengröße, die Monomerflussrate und -struktur, die Polymerisationsrate sowie die Polymerstruktur und -leistung bestimmt.Wenn das Reaktionskammervolumen beispielsweise 1 l beträgt und die RF-Plasmapolymerisation eingesetzt wird, liegt die Entladungsleistung im Bereich von 10 bis 30 W.Unter solchen Bedingungen kann sich das erzeugte Plasma zu einem dünnen Film auf der Oberfläche des Werkstücks zusammenlagern.Die Wachstumsrate des Plasmapolymerisationsfilms variiert je nach Stromversorgung, Monomertyp und -flussrate sowie Prozessbedingungen.Im Allgemeinen beträgt die Wachstumsrate 100 nm/min ~ 1 um/min.
(6) Parametermessung bei der Plasmapolymerisation
Zu den bei der Plasmapolymerisation zu messenden Plasma- und Prozessparametern gehören: Entladungsspannung, Entladungsstrom, Entladungsfrequenz, Elektronentemperatur, Dichte, Art und Konzentration der Reaktionsgruppe usw.
——Dieser Artikel wurde von Guangdong Zhenhua Technology, aHersteller von optischen Beschichtungsmaschinen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.05.2023