真空等離子清洗機(jī)是一種有效、環(huán)保的表面清洗設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域中。其清洗原理主要基于等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用相結(jié)合的過程。
一、真空等離子清洗機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
真空等離子清洗機(jī)主要由注入系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、等離子發(fā)生器、反應(yīng)室及廢氣處理系統(tǒng)等組成。其中注入系統(tǒng)負(fù)責(zé)將清洗物料送到反應(yīng)室內(nèi)部，并注入待清洗氣體；真空系統(tǒng)負(fù)責(zé)維持反應(yīng)室內(nèi)部的真空度；等離子發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生等離子體，并激活清洗氣體；反應(yīng)室則是清洗反應(yīng)的關(guān)鍵部位，利用等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用進(jìn)行表面清洗；廢氣處理系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)回收和處理清洗產(chǎn)生的廢氣。
二、等離子體化學(xué)反應(yīng)的原理
等離子體是一種高能量帶電氣體狀態(tài)，具有較高的離解度和反應(yīng)活性。當(dāng)高能量電場作用于清洗氣體時，清洗氣分子中的電子被撞出，并與其他分子或原子發(fā)生碰撞，形成離子、自由基等高活性物質(zhì)。這些高活性的物質(zhì)具有強(qiáng)氧化還原能力，可以加速雜質(zhì)的去除、表面的去污以及鈍化處理。同時，通過調(diào)節(jié)清洗氣體、電場強(qiáng)度、反應(yīng)時間和溫度等參數(shù)，可以實現(xiàn)不同材料表面的清洗效果。
三、物理作用的原理
等離子體在帶電的狀態(tài)下，會聚集在物體表面，并通過靜電吸引力使物質(zhì)與等離子體產(chǎn)生相互作用，實現(xiàn)清洗。物理作用主要包括以下幾種：
1.轟擊清洗法，即利用等離子體粒子的高動能對雜質(zhì)進(jìn)行轟擊，將其從物體表面清洗出來。
2.消蝕清洗法，即利用等離子體中的高能離子打擊表面材料，實現(xiàn)深度清洗。
3.離子注入法，即利用等離子體中的離子對材料表面進(jìn)行注入改性。
4.表面硬化法，即由等離子體引起的高速響應(yīng)熱震導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的組織變化，增強(qiáng)表面的硬度和耐腐蝕性。
四、真空等離子清洗機(jī)的清洗優(yōu)勢
1.有效：真空等離子清洗機(jī)具有高能量、高反應(yīng)速度等特點，可快速清洗復(fù)雜表面上的污染物和粘附雜質(zhì)。
2.環(huán)保：清洗過程不含有任何有害化學(xué)藥品，對環(huán)境無污染。
3.安全：在清洗過程中，沒有明火、爆炸等安全隱患，操作更加穩(wěn)定與安全。
4.兼容性好：真空等離子清洗機(jī)可以適用于多種類型材料的清洗，如金屬、玻璃、塑料、陶瓷等。
5.表面質(zhì)量優(yōu)異：采用真空等離子清洗技術(shù)可以達(dá)到納米級別的清洗效果，使得清洗后的材料表面平整、光滑，光致反射率增強(qiáng)，提高其光電性能。同時，通過鈍化處理等措施，可以大幅減輕材料表面氧化、銹蝕等問題，延長使用壽命。等離子表面處理的處理工藝
1.等離子表面處理過的表面，無論是塑料，金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高，通過這樣的處理工藝，制品的表面狀態(tài)才能充分滿足后續(xù)的涂裝，粘接等工藝的要求。
2.常壓等離子表面處理具有極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，這使其成為行業(yè)中廣受關(guān)注的核心表面處理工藝。通過使用這種創(chuàng)新的表面處理工藝，可以實現(xiàn)現(xiàn)代制造工藝所追求的高品質(zhì)，高可靠性，率，低成本和環(huán)保等目標(biāo)
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質(zhì)的四態(tài)，我們知道，給固態(tài)增加能量可使之成為液態(tài)，給液態(tài)增加能量可使之變成氣態(tài)，那么，給氣態(tài)增加能量則能變成等離子態(tài)。
4.等離子表面處理器在印刷包裝行業(yè)的應(yīng)用，采用等離子表面處理器處理膠結(jié)面工藝可以極大的提高粘接強(qiáng)度，降低成本，粘接質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性好，不產(chǎn)生粉塵，環(huán)境潔凈。
5.等離子表面處理器在汽車行業(yè)的應(yīng)用，在目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車燈、各種橡膠封條、內(nèi)飾、剎車塊、雨刮器、油封、儀表盤、安全氣囊、保險杠、天線、發(fā)動機(jī)密封、GPS、DVD、儀表、傳感器，汽車的門封條。
等離子處理技術(shù)廣泛用于材料的表面處理，是一種有效、環(huán)保、節(jié)能的處理方法。等離子體是由高溫電離氣體產(chǎn)生的一種充滿電荷的狀態(tài)，可以通過幾乎任何非金屬的表面進(jìn)行化學(xué)修飾和物理改性，實現(xiàn)對表面性質(zhì)的調(diào)控。等離子處理后，多久有效與樣品性質(zhì)、處理條件以及后續(xù)環(huán)境等因素有關(guān)。
樣品性質(zhì)
不同的材料具有不同的表面化學(xué)反應(yīng)活性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及物理性質(zhì)，其對等離子處理的響應(yīng)也會有區(qū)別。例如，聚合物、陶瓷、玻璃、金屬等材料對等離子處理的敏感度和穩(wěn)定性不同。而且，即使是同一種材料，在不同的材料加工工藝、生產(chǎn)方式或者來自不同來源的供應(yīng)商可能都會影響到處理后樣品的有效性。
處理條件
等離子處理的成本較高，尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域中，處理時間和處理氣體種類、濃度等因素都會對處理效果造成影響。比如說，在相同處理下，使用不同的氣體和功率密度處理相同材料的結(jié)果可能會不一樣。 在優(yōu)化等離子處理工藝時，需要考慮維持較長時間的穩(wěn)定操作條件，并防止過量電離和表面氧化。
后續(xù)環(huán)境
材料的使用環(huán)境對其性能具有重要影響。在實際應(yīng)用中，光、潮濕、高溫、低溫或化學(xué)介質(zhì)等都可能導(dǎo)致等離子處理效果的退化或失效。例如，等離子處理的特殊表面活性可能會因為自然環(huán)境暴露而漸漸減弱。 因此，在等離子處理后多久有效這個問題上，還要看考慮使用的時間和條件。
總之，等離子處理的效果受到眾多因素的影響，沒有明確的答案。因此，在實踐中，需要進(jìn)行多次實驗，在合適的控制下觀測等離子體處理后的材料的性質(zhì)變化是否達(dá)到預(yù)期。而且等離子處理技術(shù)目前依然處于發(fā)展初期，需要開展更深入的研究和商業(yè)應(yīng)用，以提有效率和穩(wěn)定性，為其在各種領(lǐng)域應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
