Процес прямої плазмової полімеризації

Процес прямої плазмової полімеризації

Процес плазмової полімеризації відносно простий як для обладнання для полімеризації з внутрішнім електродом, так і для обладнання для полімеризації із зовнішнім електродом, але вибір параметрів є більш важливим у плазмовій полімеризації, оскільки параметри мають більший вплив на структуру та характеристики полімерних плівок під час плазмової полімеризації.

Етапи прямої плазмової полімеризації такі:

(1) Пилосос

Фоновий вакуум полімеризації в умовах вакууму повинен бути нагнітаний до 1,3×10-1Па.Для реакцій полімеризації, які вимагають спеціальних вимог щодо контролю вмісту кисню або азоту, вимога до фонового вакууму є ще вищою.

(2) Мономер реакції заряду або суміш газу-носія та мономеру

Ступінь вакууму 13-130Па.Для плазмової полімеризації, яка потребує роботи, необхідно вибрати відповідний режим керування потоком і швидкість потоку, як правило, 10,100 мл/хв.У плазмі молекули мономерів іонізуються та дисоціюють під час бомбардування енергетичними частинками, у результаті чого утворюються активні частинки, такі як іони та активні гени.Активні частинки, активовані плазмою, можуть зазнавати плазмової полімеризації на межі розділу газової фази та твердої фази.Мономер є джерелом прекурсора для плазмової полімеризації, а вхідний реакційний газ і мономер повинні мати певну чистоту.

(3) Вибір джерела живлення збудження

Плазма може бути створена за допомогою джерел постійного струму, високої частоти, радіочастот або мікрохвиль, щоб створити плазмове середовище для полімеризації.Вибір джерела живлення визначається виходячи з вимог до структури і характеристик полімеру.

(4) Вибір режиму розряду

Для потреб полімеру плазмова полімеризація може вибрати два режими розряду: безперервний розряд або імпульсний розряд.

(5) Вибір параметрів розряду

При проведенні плазмової полімеризації параметри розряду необхідно враховувати параметри плазми, властивості полімеру та вимоги до структури.Величина прикладеної потужності під час полімеризації визначається об’ємом вакуумної камери, розміром електрода, швидкістю потоку та структурою мономеру, швидкістю полімеризації, структурою та продуктивністю полімеру.Наприклад, якщо об’єм реакційної камери становить 1 л і використовується РЧ-плазмова полімеризація, потужність розряду буде в діапазоні 10–30 Вт.За таких умов утворена плазма може агрегувати, утворюючи тонку плівку на поверхні заготовки.Швидкість росту плівки плазмової полімеризації залежить від джерела живлення, типу мономеру та швидкості потоку, а також умов процесу.Як правило, швидкість росту становить 100 нм/хв ~ 1 мкм/хв.

(6) Вимірювання параметрів плазмової полімеризації

Параметри плазми та параметри процесу, які необхідно виміряти в плазмовій полімеризації, включають: напругу розряду, струм розряду, частоту розряду, електронну температуру, щільність, тип реакційної групи та концентрацію тощо.

——Цю статтю опублікувала компанія Guangdong Zhenhua Technology, aвиробник оптичних машин для нанесення покриттів.