等離子清洗機(jī)（清洗）處理后的效果檢測方法

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-04-26

由于等離子（清洗）處理只作用于材料表層,處理后材料表面的物理化學(xué)變化也發(fā)生在這一層,所以研究等離子（清洗）處理后的效果檢測時(shí)主要運(yùn)用的是一些關(guān)于材料表面的物理化學(xué)分析方法。常見的有水滴角測試，和達(dá)因值測試。

材料的接觸角

接觸角是從固-液-氣三相交界處,由固、液界面經(jīng)過液體內(nèi)部至液-氣界面的夾角，如圖一所示。接觸角的大小是很好的潤濕標(biāo)準(zhǔn),其大小可以用來表征液體對固體的潤濕程度以及材料的表面能量。接觸角的測量簡便、迅速,作為一種對表面性能非常敏感的測試技術(shù),可以準(zhǔn)確表征等離子處理后材料表面能的動(dòng)態(tài)變化過程。

圖一水滴角示意圖

水滴角與潤濕的關(guān)系:
1) 當(dāng)θ=0°時(shí)，表示完全潤濕;
2) 當(dāng)θ＜90°時(shí)，表示部分潤濕或潤濕;
3) 當(dāng)θ=90°時(shí)，是潤濕與否的分界線;
4) 當(dāng)180°＞θ＞90°時(shí)，表示不潤濕;
5)θ=180°時(shí)，表示完全不潤濕。水滴角越小，說明固體表面的潤濕性能越好，表示該表面的清潔程度越好;水滴角越大，說明固體表面的潤濕性能越差，表示該表面的清潔程度越差。

達(dá)因值測試

達(dá)因值表征表面張力系數(shù)的大小，常用的單位:毫牛/米(mN/m)。達(dá)因值檢測結(jié)果越大，說明固體表面潤濕性能越好，表示該表面清潔程度越好;達(dá)因值測試結(jié)果越小，說明固體表面潤濕性能越差，表示該表面清潔程度越差。

達(dá)因值通常的簡易測試方法是達(dá)因筆或達(dá)因液，有32、34、36、38、40、42、44、46、48、50至72等，代表的就是相應(yīng)的表面張力的達(dá)因值，檢測方法以50達(dá)因筆為例，如圖2所示。

圖二達(dá)因筆及達(dá)因筆檢測方法

靜態(tài)二次離子質(zhì)譜(SSIMS)

靜態(tài)二次離子質(zhì)譜(SSIMS)技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種表面分析技術(shù)。它以離子轟擊固體表面,再將從表面濺射出來的次級離子引入質(zhì)量分析器,進(jìn)行質(zhì)量分離后從檢測記錄系統(tǒng)得出被分析表面的元素或化合物的組分。由于離子束入射固體表面時(shí)的穿透深度要比電子來得淺,所以次級離子法是一種有效的表面分析方法。與XPS技術(shù)一樣,SSIMS可以分析等離子（清洗）處理后高分子材料表面元素含量和功能性基團(tuán)變化的情況。

電子順磁共振(ESR)

電子順磁共振(ESR)又稱電子自旋共振,是一種微波波段的電磁分析技術(shù),專用于檢測分子中含有未成對電子的樣品,包括自由基、某些過渡金屬離子化合物、某些晶格缺陷或載流電子等。在低溫等離子（清洗）處理過程中,高分子材料表面生成大量自由基,這些自由基非常不穩(wěn)定,ESR為研究這些自由基的變化提供了一種有效的研究手段。

表面形貌和結(jié)構(gòu)表征

通過掃描電子顯微鏡(SEM)可以清晰地看到等離子（清洗）處理后材料表面形貌的變化。環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)不僅可以顯示材料表面形貌,而且還可以通過圖像處理得到材料表面的三維圖像。掃描探針顯微鏡(AFM)雖然只能顯示部分材料表面,但是能精確地反映材料表面的粗糙程度。

其他方法

等離子（清洗）處理后高聚物材料表面的動(dòng)態(tài)重組會引起材料各項(xiàng)應(yīng)用性能的變化,通過對這些應(yīng)用性能的測試分析又可以反過來分析高分子材料表面動(dòng)態(tài)變化的特征。例如通過測試等離子（清洗）處理后高分子材料和樹脂基體界面上的剪切強(qiáng)度,某些高分子材料的染色性能、電學(xué)性能等,可以間接反映材料表面元素組成以及極性基團(tuán)變化情況。

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