d- Làm nĩng chảy trên những bề mặt năng lượng cao
4.2.6. Một số phương pháp xử lý bề mặt năng lượng thấp 1 Xử lý Plasma
4.2.6.1. Xử lý Plasma
- Plasma là một loại khí đốt dễ bắt lửa, gồm các nguyên tử, phân tử, ion, gốc tự do và những phân tử nửa bền.
- Việc sử dụng plasma để xử lý polyme (kim loại) cách đây 20 năm.
- Plasma cĩ thể được tạo nên trong khơng khí được gọi là phĩng điện “corona”, hoặc dưới áp suất thấp gọi là “phĩng điện phát sáng”.
- Cũng như khí cĩ thể cĩ khả năng bị polyme hĩa hoặc khơng bị polyme hĩa và lắng trên bề mặt nền.
Sơ đồ biểu diễn quá trình hoạt động của plasma hình 4.11/130
Cung cấp khí Khí thải Khí or hơi c hưa kích thích Nguồn kích thích Photon * Những phần tử được kích thích - Các nguyên tử và phân tử - Các ion - Các gốc tự do - Các electron tự do - Những phần tử nửa bền
Hình 4.11 : Biểu diễn một vài tương tác cĩ khả năng xảy ra khi khí plasma tác động lên nền. Khí hoặc hơi được kích thích chuyển sang trạng thái cĩ năng lượng cao chứa nhiều cấu tử khác nhau, phản ứng làm biến đổi nền polyme đường gạch nối chỉ ra bản chất của các phần tử được kích thích sẽ luơn thay đổi sau khi va chạm với nền.
- Khi các cấu tử được kích thích chuyển sang năng lượng thấp chúng phát ra ánh sáng (photon) làm tăng corona hay phĩng điện phát sáng và cĩ thể làm biến đổi tiếp tục nền.
- Xử lý plasma cĩ thể xảy ra những tác dụng sau, một vài tác dụng cĩ thêí xảy ra đồng thời:
i) Làm sạch - Những cấu tử được kích thích cĩ thêí cĩ đủ năng lượng để thay thế các chất bẩn cĩ khối lượng phân tử thấp nghĩa là xử lý các phụ gia cĩ mặt trên nền.
ii) Sự phá hủy và làm mịn-plasma cĩ thể gây nên sự phá hủy vùng bề mặt của nền polyme và tách chúng ra khỏi nền.
- Plasma : khơng khí hoặc oxy gây nên sự phá hủy và tiêu mịn mạnh so với plasma của khí trơ như heli và argon.
- Hơn nữa một vài polyme như PETF cĩ hiệu quả này rõ rệt hơn các hiệu quả khác.
iii) Sự khâu mạch: Vùng bề mặt polyme cĩ thể được khâu mạch (ví dụ: PE, những nền polyme khơng no).
Ưu điểm: Hạn chế sự phát triển của lớp bề mặt kém bền ở bề mặt tiếp xúc của mối nối bằng cách giảm sự khuếch tán của các cấu tử cĩ khối lượng phân tử thấp.
iv) Sự oxy hĩa: Xử lý plasma thường tạo nên các nhĩm phân cực như cacbonyl ở vùng bề mặt. Hiện tượng này cĩ thể xảy ra ngay cả trong moi trường khí trơ hoặc flo.
- Trong những trường hợp này oxy xuất hiện do oxy cĩ mặt trong buồng xử lý cĩ nghĩa là trong khí dùng, trên thành buồng xử lý hoặc trên nền polyme.
v) Sự polyme hĩa và ghép nhanh trên bề mặt nền-plasma cĩ thể gây nên sự polyme hĩa các cấu tử phá khí và gây nên sự lắng lớp polyme mỏng trên nền. - Lớp này cĩ thể nối với nèn bên dưới. Hầu hết các hơi hữu cơ, silicon hữu cơ và cơ kim cĩ khuynh hướng tạo lớp polyme trên nêìn khi được phát quang và lắng thành màng như vậy.
- Tuy nhiên cũng cĩ khả năng khi sinh ra từ quá trình làm sạch và làm tiêu mịn nêìn, cĩ thể polyme hĩa và kết tủa trở lại như màng polyme trên nền.
vi) Đưa vào các ion: Plasma cĩ thể gây nên những nguyên tử lạ được đưa vào trên vùng bề mặt nền và những nguyên tử này cĩ thể giúp sự kết dính cĩ nghĩa là nối keo với nền.