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PLASMA等離子體是物質(zhì)的一種存在狀態(tài)，也叫第四種狀態(tài)（通常物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)存在），是利用高壓電源在一定的壓力條件下對(duì)氣體施加足夠的能量而產(chǎn)生。PLASMA等離子體狀態(tài)中存在下列物質(zhì)：處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，處于激活狀態(tài)的中性原子、分子、原子團(tuán)（自由基），離子化的原子、分子，未反應(yīng)的分子、原子等，但物質(zhì)在總體上仍保持電中性狀態(tài)。

PLASMA等離子體性質(zhì)主要與等離子體激發(fā)頻率有關(guān)，國際常用的有三種激發(fā)頻率：40KHz、13.56MHz和2.45GHz，采用這三種激發(fā)頻率的真空等離子處理儀分別是 SUNJUNE善準(zhǔn)的VP-S、VP-R/RS和VP-Q系列，不同激發(fā)頻率的等離子體對(duì)材料處理的效果不同，因此，掌握PLASMA的工作原理對(duì)我們深入了解等離子體技術(shù)有很大幫助。

PLASMA等離子體中的粒子能量在0~20eV，而聚合物中大部分的鍵能在0~10eV，因此等離子體作用到樣品表面后，可以使樣品表面原有的化學(xué)鍵（C=C、C=O、C=N、Si-Si、Si-O等）產(chǎn)生斷裂，PLASMA等離子體中的自由基與這些鍵形成網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，大大地激活了表面活性。

物理作用其反應(yīng)機(jī)理主要是利用PLASMA等離子體里大量的離子、激發(fā)態(tài)分子、自由基等多種活性粒子作純物理的撞擊，把材料表面的原子或附著在表面的原子打掉，不但清除了材料表面原有的污染物和雜質(zhì)，還會(huì)產(chǎn)生刻蝕作用，將材料表面變“粗糙”，形成許多微細(xì)坑洼、溝壑，增大了材料表面的比表面積，提高材料表面的潤濕性能。由于離子在壓力較低時(shí)的平均自由基較長，得到能量的累積，因而在物理撞擊時(shí)，離子的能量越高，越是有更多的能量作撞擊，所以若要以物理作用為主時(shí)，就必須控制在較低的壓力下進(jìn)行反應(yīng)，為了保證真空等離子處理儀腔體內(nèi)較低的壓力，需要持續(xù)通入空氣或者其他惰性氣體（氬氣、氦氣等），這樣處理效果較好。物理作用下的等離子處理適用于玻璃、陶瓷、金屬等材料，推薦使用等離子體激發(fā)頻率40KHz 的VP-S系列或者13.56MHz的VP-R/RS系列真空等離子處理儀。

化學(xué)作用其反應(yīng)機(jī)理主要是利用PLASMA等離子體里的自由基與材料表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，頻率和壓力較高時(shí)，對(duì)自由基的產(chǎn)生較有利，所以若要以化學(xué)反應(yīng)為主時(shí)，就必須配備較高的頻率和較高的壓力來進(jìn)行反應(yīng)。

在化學(xué)反應(yīng)里常用的氣體有氫氣（H2）、氧氣（O2）、甲烷（CF4）、氨氣（NH3）等，這些氣體在真空等離子處理儀腔內(nèi)反應(yīng)成高活性的自由基，會(huì)在材料表面發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，引入新的官能團(tuán)，如羥基（-OH）、氨基（-NH2）、羧基（-COOH）、醛基（-CHO）等，這些官能團(tuán)都是活性基團(tuán)，能明顯提高材料表面活性，起到活化改性的作用。化學(xué)作用下的等離子處理適用于塑料、高分子、油污、聚合物等材料，推薦使用等離子體激發(fā)頻率13.56MHz的VP-R/RS系列或者2.45GHz的VP-Q系列真空等離子處理儀。

需要特別說明的是有一些材料處理既需要物理作用，也需要化學(xué)作用，例如聚二甲基硅氧烷（PDMS），氧化銦錫（ITO）、硅片、PET薄膜、二氧化硅（SiO2）、PTFE、二硫化鉬等，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該選用等離子體激發(fā)頻率是13.56MHz的VP-R/RS系列真空等離子處理儀。

PLASMA真空等離子處理儀配備清洗托盤，把樣品放在托盤上，樣品朝上的一面等離子處理效果明顯，樣品貼著托盤的一面處理效果不明顯，原因是等離子體需要空間讓其做高速運(yùn)動(dòng)，而樣品貼著托盤的那一面，空間變小，不利于等離子體對(duì)樣品表面進(jìn)行處理，所以樣品哪一面需要等離子處理，就把那一面朝上，如果兩面都需要等離子處理，常規(guī)的做法是待樣品的一面處理結(jié)束后，把樣品取出翻轉(zhuǎn)再進(jìn)行另一面的等離子處理，但如果樣品是粉末或者微小顆粒，這個(gè)方法就有局限性。

SUNJUNE善準(zhǔn)研發(fā)的旋轉(zhuǎn)型真空等離子處理儀VP-T系列很好地解決了這個(gè)問題。VP-T系列呼和浩特真空腔體可旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)樣品滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)360°無死角等離子處理，極大地提升了等離子處理的均勻性和有效性，旋轉(zhuǎn)型真空等離子處理儀VP-T系列適用于石墨烯粉末、催化劑粉末、金屬氧化物粉末、硼粉、鋁粉，針形樣品、小顆粒樣品等。

廣州善準(zhǔn)科技有限公司獲得“一種低溫旋轉(zhuǎn)型石英等離子表面處理裝置 專利號(hào)：CN202020226847.2” 等十項(xiàng)國家專利，是國內(nèi)首家掌握產(chǎn)生13.56MHz頻率，保證滿功率運(yùn)行30分鐘呼和浩特真空腔體溫度不高于32攝氏度的真空等離子處理儀生產(chǎn)廠家，目前已上市的旋轉(zhuǎn)型真空等離子處理儀引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，把中國真空等離子處理技術(shù)推向一個(gè)全新的高度。

SUNJUNE善準(zhǔn)真空等離子處理儀已成功在芯片制造、柔性材料、智能穿戴設(shè)備、微流控芯片、醫(yī)療器械、二維材料等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，截止2020年12月，中國排名前30的高校已有19所（復(fù)旦、浙大、中大、港中大等）選用善準(zhǔn)的真空等離子處理儀，很多前沿的研究所及頭部的高科技企業(yè)也是善準(zhǔn)的用戶，使用善準(zhǔn)真空等離子處理儀做實(shí)驗(yàn)的多篇文章在SCI一區(qū)獲得發(fā)表，能與用戶相伴成長，是我們最大的動(dòng)力和收獲。

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文 | 《SUNJUNE善準(zhǔn)》