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什么是等离子体表面处理?它们如何帮助材料和组件在苛刻的应用中发挥最佳性能?

通过在分子水平上改变材料的特性，表面处理可以提供精确设计的特性，可以根据独特的操作挑战精心定制．

等离子体表面改性只是三星增强材料事业部提供的一种先进材料增强技术。开云体育网站要深入了解我们的咨询工程方法如何解锁等离子体等先进材料增强功能的力量，请参阅我们的指南:

等离子体表面处理101

虽然等离子体表面改性的基础科学很复杂，但工程团队不需要成为等离子体专家来使用这项技术。经过等离子体处理的材料在像三星EMD实验室这样的设备中得到增强，然后才被运送到最终产品或应用中正常使用。

为了获得成功的结果，最重要的因素是将正确的等离子体处理和材料与每个用例的独特挑战相匹配。一旦确定了最佳的处理工艺，等离子体改性材料就可以与您的供应链大规模集成，并根据需要交付处理过的材料。

等离子体表面修饰是如何工作的?

下面的步骤描述了三星的低压“真空等离子体”方法。这种工艺可用于各种材料，包括陶瓷、聚合物、弹性体和金属组件。它比传统的溶剂型溶液(如丙酮或钠)更环保。

1. 材料被放入一个减压到超低压的真空室中。
2. 一种混合气体被注入腔室并电离。
3. 离子在腔内与材料表面发生反应。

通过改变等离子体类型、压力和处理时间的长短，可以达到不同的效果。等离子体表面处理应用于各种行业和利基应用;典型的例子包括:

• 改善表面的粘合性能，以提高油漆、油墨、模塑和其他涂料的附着力。
• 微清洁表面超卫生标准和增强润湿粘合剂和过模弹性体。
• 改善疏水或亲水性。

了解更多关于等离子体表面处理从三星的增强材料部门开云体育网站

三星增强材料部门与客开云体育网站户工程师有着丰富的合作经验，了解如何通过等离子体处理解决特定问题。这些客户来三星并不一定知道他们需要等离子体，只是因为他们的问题需要更好的材料来解决。

由于等离子体表面处理可以应用于各种材料，以增强其功能特性，当与仔细的材料选择过程配对时，它们提供了最大的价值。正确的材料选择可以解决各种常见问题，而等离子体处理用于实现额外的、有针对性的增强，适合于手头的应用。一旦确定了合适的材料和等离子体处理，三星可以使用我们的内部等离子体实验室进行所有的修改。

为了更深入地了解等离子体表面处理，我们推荐与EMD首席工程师Frank Hild进行技术谈话。或者，如果您有兴趣与三星团队讨论特定的等离子治疗挑战，请下载我们的工作表开始。

粘接和润湿之间通常有良好的相关性。润湿性可以定义为“固体表面降低与其接触的液体的表面张力，使其扩散并湿润的能力。”

所以，从直觉上看，良好的润湿性会自动产生强化学键。然而，情况并非总是如此。这种相关性可以被打破的两种不同情况是:

• 案例# 1-表面可湿，但下面的结构(材料的“体积特性”)太弱，不能具有良好的粘结强度。
• 案例# 2-表面不易被水浸湿，但仍具有良好的粘结性。

在这篇文章中，我们将探讨第一种情况的两个例子:聚四氟乙烯(Teflon®)的粘结和蜡质或油性表面的粘结。

例#1 -由于固有的聚四氟乙烯表面缺陷导致的粘接不良

聚四氟乙烯(PTFE)可以等离子体处理通过水或粘合剂促进良好的润湿性;然而，当表面被粘合时，测量到的粘合强度大约是使用商业上获得的钠蚀刻剂获得的强度的一半到四分之三。原因是由于材料成分内部几乎没有交联，PTFE的表面结构非常薄弱。即使表面用等离子体处理以给予良好和均匀的润湿，聚合物的顶层也会随着粘合剂剪切掉。

为了在聚四氟乙烯和粘合剂之间获得良好的粘结强度，有必要使用表面处理，在聚合物内部有一个重要的深度(通常是1微米或更多)，例如前面提到的钠蚀刻方法。等离子体处理通常只影响材料的顶部0.01微米，因此产生的表面处理厚度不足以提供强大的粘合，即使它是可湿性和可粘合的粘合剂。

例#2 -由于油/蜡污染层导致粘接不良

作为弱表面层的第二个例子;它很容易等离子处理蜡或油表面，使其完全可湿性和粘合剂。然而，这些键几乎没有显示强度，因为粘合剂没有结合到基材-只有表面污染层。这是弱边界层的终极例子。这也是使用“润湿试验”作为血浆处理的唯一质量控制试验的主要错误。零件的表面可能是完全可湿的，但仍然给予非常差的结合，因为该表面实际上是一层交联污染。

底线

这些都是等离子体治疗不是改善结合性的最佳方法的例子;在许多其他情况下，这是合适的。关键是与具有专业知识的工程师合作，根据您的具体情况使用最佳方法。让我们知道你在处理什么，我们会让你知道如何进行最好!

制造零件附着力好。无论您是想将一个部件粘附到另一个部件上，还是将油漆固定在一个部件上，在常规制造过程中都很难实现良好的粘附性。等离子体表面处理可以帮助您以良好的价值增强附着力，并具有出色的结果-但该过程对许多设计师来说仍然是一个谜。让我们来看看幕后，了解为什么等离子清洗经常被推荐:

附着力。这听起来是一个简单的概念，但实现起来可能相当复杂。首先，在你尝试粘接零件之前，你的零件必须非常干净，几乎任何污染都会降低表面之间的粘合强度。即使是“清洗”过的零件，在用液体溶剂冲洗后，仍可能残留一层污染物(或0.1微克/平方厘米)。一旦这些清洁剂蒸发掉，会留下0.2滴/平方厘米的含有10ppm非挥发性有机物质的液体，这也会干扰粘接。等离子体处理能完全去除所有微量有机污染物，促进更好的附着力。

这就是低压等离子体(或真空等离子体)是你的朋友。等离子体表面处理消除了甚至最薄的污染层，以促进最佳的结合结果。与大气处理不同，等离子体处理被放置在真空室中，在那里可以实现整个组件的完整三维处理。任何区域都不能用血浆未经处理(除非它们被故意掩盖)。

为了展示等离子体的力量，我想和大家分享这篇研究文章我最近读到，它引用了等离子体处理后聚四氟乙烯的高粘附性能。它注意到的影响“加热和通电对聚四氟乙烯的附着力非常明显……附着力非常强，以至于(材料)撕裂而不是从聚四氟乙烯分离。”文章接着指出，在处理后，粘结强度甚至可以持续一年。

想象一下，您的零件或油漆的附着力持续一年的影响，甚至是您的产品的生命周期，这是经常实现的。

除了清洁，等离子体表面处理还提供了其他优点来增强粘合:

部件将保持热稳定性

等离子腔内的压力保持在500mT以下，变形点，以消除组件热变形的风险。

表面烧蚀最小化

等离子体表面处理不会改变处理零件的透光率清晰度。您的粘合将保持真实，不会对二次喷涂过程产生影响。

可与每个制造批次重复

等离子体过程的所有阶段都是计算机控制的，因此您的过程可以每次重复。

增强附着力听起来是否适合您的制造工艺?你可能想从阅读我们的表面改性技术文件．我们的等离子表面专业知识横跨数百个行业和应用。

如何从无机基质中去除微量污染物?

哪种清洁方法能达到最好的粘接效果?

这些问题最近发表在我们的问专家门户．在许多制造过程中，基板的正确清洗是关键的第一步，特别是在医疗、航空航天和电子工业中。那么，哪种方法可以使基材在原子层面上保持清洁，并为粘合做好准备呢?我们推荐等离子清洗有以下几个原因:

污染可能是实现材料平稳结合的最大障碍。但是为了获得正确的基面以成功粘合，大多数制造商使用传统的(湿式)清洁方法。这种方法可以包括化学冲洗、擦拭或擦洗、蒸汽脱脂或超声波浴。但这是湿式清洗方法的挑战;尽管在最初的检查中看起来很干净，但通常会留下一层严重污染的薄膜。这些残留物包括有机残留物(机加工油、蜡、油脂和抛光化合物)、灰尘和其他物质。所以你的“干净”基材是什么都不是，这些材料将阻碍任何表面结合的尝试。

为了获得最佳粘接效果，我们建议采用干洗工艺;等离子体清洗。等离子体通过去除任何二次制造过程的表面所有的污染痕迹．它甚至可以去除湿式清洗方法留下的材料。阅读表面处理的重要性。

看等离子清洗提供:

• 一个真正清洁的基础表面，增强粘接
• 均匀的三维覆盖整个基板(甚至复杂的几何形状
• 环保的加工方法，消除有害溶剂
• 对零件尺寸公差无影响
• 提高制造产量
• 现场故障较少
• 与湿法处理方法相比，全寿命处理时间

工业等离子清洗

在医疗行业在卫生条件至关重要的情况下，等离子体工艺不会对医疗产品的生物相容性产生不利影响。开云体育单双相反，它提倡对显微镜载玻片、镜片、光学设备和泵部件等玻璃进行精细清洗。电子设备如助听器组件和电路板也已成功通过等离子清洗灌封和封装．在航空航天，血浆已经给了飞机机翼抗风性能较好．这些只是等离子体力量的几个例子!

虽然等离子体可能不是每种应用的理想选择，但在大多数情况下，没有更好的方法来实现正确的清洁水平，以粘结对比材料。为什么不填写表面改性设计工作表和我们团队讨论你的规格?

为了纪念最近的毕业季，今天我们将分享来自我们轴承资源中心的一节课，三星大学．下面回顾一下等离子体治疗的基本原理。从本质上讲，等离子体处理是一种低压气体过程，可以去除所有有机污染的痕迹，以改善二次应用的结果。

下面是它的工作原理:

你体验过等离子体的威力吗?你只需要看看荧光灯或霓虹灯就能看到等离子体的过程。这两种光应用都使用等离子体放电释放的可见光。

等离子体处理当气体暴露于电力或微波等能量源时，就会发生，并成为离子、自由基、自由电子和其他类型的分子碎片的混合物。所产生的等离子体处理是去除所有有机污染痕迹的方法。

如何使用血浆治疗?

等离子体处理用于处理几乎任何材料的表面，包括金属、聚合物、玻璃、弹性体、陶瓷等。它增加了粘合，包括一个部分与另一个部分的粘合，以及粘合剂的薄涂层(或厚层)，过模或灌封树脂与基材的粘合。

等离子体可以处理太疏水(非可湿性)或太亲水(可湿性)的材料。这个过程可以分为两类;常压和低压或真空，因为两者都使用能量来电离气体。电晕常压处理通常用于处理较大的基材，可以很容易地使商品级聚合物可湿性，以提高涂层附着力。探索电晕处理的优点。低压等离子体治疗采用真空室代替与开放电荷的直接接触。

谁在用血浆治疗?

• 医疗和生物技术制造商采用等离子体处理来对抗微清洁的污染。
• 航空航天公司用它来增强债券的强度。
• 电子制造商在灌封过程中加入等离子体来保护敏感元件。
• 印刷公司使用等离子体在设备上更好地粘附水性油墨和丝网印刷。

等离子体表面改性能改善你们的制造结果吗?只需填写表面修改设计工作表发现潜力，或者与专家联系，寻求建议！

医疗制造商正在转向等离子体治疗来帮助他们提高产品的性能，这已经不是什么秘密了。开云体育单双是否用于改变PEEK和PVC以接受定时释放的药物，甚至用于改善医疗工具中的塑料-金属键;等离子体治疗在医学和制药领域具有无限的潜力。

今天我想和大家分享一下我们是如何处理用于骨科手术的血液过滤器的。我们的团队很自豪能够通过治疗抑制血小板凝结的过滤器来确保患者的安全，并协助手术期间的气体交换。

我们的客户表示，他们很难确保血液在手术过程中粘附在聚合过滤材料上。如果没有良好的连接，手术中很有可能形成气泡，这可能导致潜在的致命血块的形成。

通过我们的等离子体处理在美国，我们能够修改过滤器，使血液“湿润”，并与管道产生亲密接触。等离子体处理导致客户的过滤器现在拥有极大的改善分子粘附性。

了解更多关于用等离子体处理改变医用塑料的信息(如下)。

阅读我们以前的一些帖子，我注意到我们收到了一些关于我们的报道的很好的反馈等离子体表面改性改善无人机空气动力学．这个话题在今天仍然很及时。在这种情况下，我们的客户需要提高无人机机翼边缘的粘结强度。等离子体处理后的最终结果是一个优越的粘合，擅长抵抗风力。

今天，我想回顾一下表面改性对所有行业的3个主要好处。

等离子体表面改性通常被描述为一种低压气体，电流穿过它。它含有离子、自由基、激发态分子和紫外线。当暴露在电力或微波等能量源中时，它就变成了离子、自由电子和其他类型的分子碎片的混合物。由此产生的等离子体处理去除了所有有机污染的痕迹。

如果应用得当，等离子体处理可以:

• 微观修饰聚合物基材的表面，以提高机械结合强度，而不改变材料的雾度、透光率或清晰度
• 清洁表面，以改善表面润湿性和油漆，涂料和标记的附着力
• 功能化基团(羧基(HOOC-)、羰基(- c =O-)、羟基(HO-等)到聚合物基体上，显著增加成键的表面能;特别是在水性粘合剂需要用传统清洁技术无法获得的粘结强度的应用中。

表面改性可以使医疗、生物技术、电子产品甚至消费品等行业受益。为了获得额外的好处，免费获得我们的表面改性技术论文！或者只是请教专家建议!

我们最近有一些关于在过度成型之前将橡胶粘结到铝的最佳方法的问题。这种结合似乎构成了一个艰巨的挑战。在许多情况下，我们发现公司希望在不使用苛刻溶剂的情况下获得更好的粘结强度。那么，如何在不使用另一个的情况下实现其中一个呢?等离子清洗就是答案。

等离子真空清洗通过去除所有污染物而不使用溶剂，并且不损坏组件来制备金属基材。等离子体是一个一步和无溶剂的过程，可以改善硅橡胶与铝或几乎任何其他材料组合的结合。因为当你从一个一尘不染的组件开始时，你可以极大地增加过度成型的成功率。

你可以看看我们的视频如欲了解更多资料，请提交表面改性设计表提交您的规格报价。了解表面修饰也有帮助准备粘合用的聚合物基材．

• 通过化学反应(O2)或物理烧蚀(氩等离子体)去除有机污染物
• 杜绝使用化学溶剂以及储存和处置溶剂废物
• 由于表面张力的限制，清洁具有微孔或微通道的表面不适合溶剂清洗
• 使大多数表面亲水;减小水滴接触角，增加表面润湿性
• 促进附着力，增强与其他表面的粘合
• 为后续加工(如印刷、喷漆、涂装、灌封)准备表面
• 表面清洁，不影响材料的体积特性
• 可以处理各种各样的材料以及复杂的表面几何;例子包括:
• 半导体晶片和衬底(Si, Ge)
• 玻璃载玻片和衬底
• 光学和光纤
• 氧化物(石英，铟锡氧化物(ITO)， TiO2, Al2O3);云母
• 黄金和金属表面
• 原子力显微镜(AFM)悬臂尖

告诉我们你的经验等离子体清洗．