等離子體表面處理發(fā)生器

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-09-19

等離子體的產(chǎn)生依賴于等離子體電源的高壓激勵，同時也離不開等離子體發(fā)生器載體。在不同的等離子體表面處理應用中，為了滿足形態(tài)各異的被處理材料，等離子體發(fā)生器的結構也各有不同；發(fā)生器結構的差異也影響著等離子體氣體放電。根據(jù)氣體放電類型的不同，工業(yè)應用中常見的等離子體表面處理發(fā)生器有：電暈發(fā)生器、介質(zhì)阻擋發(fā)生器、射流發(fā)生器和滑動弧發(fā)生器，下面分析其各自特點。

（1）電暈發(fā)生器
電暈(Corona)發(fā)生器的典型結構為針-板結構與針-環(huán)結構。根據(jù)尖端放電原理，在針電極上產(chǎn)生電暈放電等離子體，對材料表面進行處理。通常板或環(huán)結構由電機帶動其運動，將待處理材料不斷向前傳遞，電暈發(fā)生器十分適合大面積材料的表面處理，如聚合物薄膜、軟包裝、片/板材、織物等。如圖1-2所示，使用電暈發(fā)生器對鋁膜進行處理。

圖 1 -2 電暈放電發(fā)生器

（2）介質(zhì)阻擋等離子發(fā)生器
介質(zhì)阻擋（DielectricBarrierDischarge，DBD）發(fā)生器，其發(fā)生器電極之間存在絕緣介質(zhì)阻擋，在外加電場的作用下電極與絕緣介質(zhì)間將產(chǎn)生等離子體。DBD發(fā)生器的常見結構為板-板電極，但是，由于這種發(fā)生器在結構上十分緊湊，放電間距過小，產(chǎn)生的等離子體處理距離較短，限制了被處理材料的厚度。
工業(yè)中常用金屬棒電極與筒狀絕緣介質(zhì)結構的DBD發(fā)生器，利用氣源將等離子體吹出發(fā)生器，如圖1-3所示。

圖 1 -3 DBD 寬幅發(fā)生器

（3）射流等離子體發(fā)生器
射流（PlasmaJet）等離子體發(fā)生器通常為棒-筒結構，在外加電場的作用下，裸露棒電極與筒電極之間產(chǎn)生的等離子體，被工作氣體吹出發(fā)生器外，形成等離子體射流，處理材料表面。
射流發(fā)生器應用于手機玻璃貼合、紙板印刷、汽車橡膠密封、有機硅材料處理等行業(yè)，如圖1-4所示。

圖1-4 射流等離子發(fā)生器

（4）滑動弧等離子發(fā)生器
滑動弧（Glidingarc）等離子發(fā)生器，由兩塊金屬電極連接于交流高壓兩端，中間通入工作氣體，在電場的作用下等離子體被擊穿，出現(xiàn)電弧狀等離子體，在氣壓的作用下電弧向前滑動最后耗散，形成滑動弧,如圖1-5所示。

圖1-5 滑動弧等離子發(fā)生器

用于材料表面處理中的等離子體屬于低溫等離子體，其中充斥著大量的高活性基團，包括電子、離子、自由原子、激發(fā)態(tài)離子與自由基等，具有較高的能量，可以與材料表面發(fā)生微小的物理與化學變化，達到表面處理的目的；并且其溫度接近室溫，適合處理對溫度敏感的材料，如薄膜與人體組織等；此外，低溫等離子體制備較為容易，目前應用中廣泛使用外加電場的方式激發(fā)低溫等離子體。