等離子體表面處理在有機材料中的應用

等離子體技術自20世紀60年代至今已經在人類生活的各個領域有所應用,尤其是近年來隨著新材料的不斷發展,對新材料表面進行處理能夠改善材料的耐磨性、抗腐蝕性、潤濕性以及黏結性等重要性能。因此,等離子體表面改性技術已經成為新材料學的前沿領域研究。碳纖維復合材料因其優良性能,越來越受到世人關注。但復合材料界面層間性能容易損傷,等離子體的出現能很好的解決這種問題。

等離子體表面處理在有機材料中的應用

1.1 表面接觸角及表面能的變化

物體表面接觸角越小,其潤濕性越好。潤濕是黏附的必要條件,材料表面經等離子體處理后,由于含氧基團被大量的引入,使得表面潤濕性得到明顯改善,因此有利于表面黏黏附性增強。

通常情況下,高分子材料經過Ar、O2、N2等氣體等離子體處理后,會在表面引入─COO.H、─C==O、─NH2等基團,增加表面親水性。

1.2 表面顯微分析

高分子材料經過等離子體處理后,表面粗糙度有不同程度的增加,是由于等離子體對材料表面有刻蝕作用,進而影響液體在表面的吸附作用,最終使表面潤濕性改變。

1.3 表面黏結性

對高分子有機物進行表面改性處理,最終目的是能夠增強表面黏結強度,通過表面潤濕性、粗糙度、表面成分分析等方面的實驗進而論證材料表面黏結強度的改變。

通過等離子體處理其他有機物、聚合物和復合材料,發現可以使材料表面潤濕性、粗糙度、黏結強度等均發生較明顯改觀,可以猜想這些分析所得的規律對樹脂基復合材料同樣適用,這就為提高樹脂基復合材料表面黏結性奠定了基礎。因此,等離子體可以使復合材料表面表面改性和黏結性提高,具有很大的發展、應用前景。