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真空等离子处理仪选型指南
来源: | 作者:善准科技 | 发布时间: 2018-07-12 | 5472 次浏览 | 分享到:
   等离子体技术最大的特点是不分材料的几何形状和类型,均可进行PLASMA处理,对金属、半导体、氧化物、PET纤维、PDMS、PTFE、ITO/FTO导电玻璃、硅片和大多数高分子材料,如液晶高分子、聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、聚四氟乙烯和石墨烯粉末、金属氧化物粉末、硼粉、铝粉、荧光粉等都能很好地处理,可实现整体和局部以及复杂结构的清洗、活化、改性、蚀刻
   国际通用的小型真空等离子处理仪激发频率有三种:40KHz、13.56MHz、2.45GHz,采用这三种激发频率的真空等离子处理仪分别是SUNJUNE善准科技的VP-S、VP-R/RS和VP-Q系列,选择适合的等离子处理仪能保证材料表面不被损伤,也能提升材料物理和化学性能,真空等离子处理仪处理材料是在真空环境下进行,不污染环境,保证样品表面不被二次污染,泄压时可以选择氮气泄压,避免空气泄压对材料的影响市面上真空等离子处理仪有众多的品牌和型号,因此,选择合适的尤为关键,下面就真空等离子处理仪的选型做简单说明。

                       硅片PLASMA等离子处理,提升亲水性                 VP-R系列对标国际一线厂商,补充国内技术短板

   一、材料的大小
   真空等离子处理是要把材料放入真空腔内进行处理,选择真空腔尺寸的参考因素是材料的大小和批处理的数量,一般科研型的真空等离子处理仪的腔体是圆柱体,容积有2L、3L、5L和10L,材料尺寸大、批处理的量多,则选用大尺寸的腔体,反之,选择小尺寸,一般选择的是直径150mm,深度200mm,容积3L的真空腔体。
   二、材料的耐热度
   有些型号的真空等离子处理仪清洗腔在仪器运行时,腔内温度会随着清洗时间的增加逐渐升高,比如广州善准的VP-S系列不锈钢腔体真空等离子处理仪运行180秒,测出的腔体内温度是60摄氏度,运行超过10分钟,腔体温度会达到85摄氏度,而VP-Q系列石英腔体真空等离子处理仪运行180秒,测出的腔体内温度是40摄氏度,运行时间超过10分钟,腔体温度达43摄氏度。
   善准的VP-R系列石英腔体真空等离子处理仪运行180秒,测出的腔体内温度是32摄氏度,即使运行1800秒,即半个小时,清洗腔内依然能保持32摄氏度,这一数据能和国际一线厂商相媲美,如果材料不耐热,则选VP-Q或者VP-R/RS系列,样品对温度很敏感,建议选VP-R系列
   三、等离子体的激发频率
   常用的真空等离子处理仪激发频率有三种:40KHz,13.56MHz和2.45GHz;不同等离子体激发频率产出的自偏压不一样。40KHz的自偏压为1000V左右,13.56MHz自偏压为250V左右,2.45GHz的自偏压则更低,这三种激发频率的机制不同,产生的作用就不一样。等离子体激发频率为40KHz的真空等离子处理仪对材料产生的作用为物理作用(物理作用——利用等离子体里大量的离子、激发态分子、自由基等多种活性粒子作纯物理的撞击,把样品表面的原子或附着材料表面的原子打掉,清除表面原有的污染物和杂质,与此同时会产生刻蚀效应,将样品表面变“粗糙”,形成许多微细坑洼,增大了样品的比表面积,提高样品表面的润湿性能)。
   等离子体激发频率为13.56MHz的真空等离子处理仪对样品既有物理作用又有化学作用(化学作用——让样品表面原有的化学键产生断裂,等离子体中的自由基与这些键形成网状的交联结构,激活表面,起到改性、活化以及纳米级蚀刻)。等离子体激发频率为2.45GHz的真空等离子处理仪对样品产生的作用有物理作用但更主要的反应为化学作用,需要把样品活化、改性要用13.56MHz或者2.45GHz的真空等离子处理仪,比如善准科技的VP-R/RS和VP-Q系列。
   需要特别说明的是有一些材料处理既需要物理作用,也需要化学作用,这个时候应该选用频率是13.56MHz的VP-R/RS系列

                         物理作用-玻璃基片VP-S5等离子处理                    物理与化学作用-PDMS材料VP-RS8等离子处理

   四、是否需要通入气体等扩展应用
   真空等离子处理仪在发展过程中,不断结合客户的实际需要开发出新的功能,从功能上来分真空等离子处理仪主要分为手动版和自动版,手动版也叫基础版,价格较为便宜,自动版相对于手动版功能上增加了设置清洗时间、自动泄压、微电脑控制、提供两路进气(以便在清洗的时候通入氧气或其他特定气体,也有客户把可以通入氧气清洗的真空等离子处理仪称为氧等离子处理仪),手动版和自动版都可以对泄压速度进行调节(处理粉末样品泄压速度要慢,以免粉末被吹起),泄压时可以提供氮气泄压接口等,建议客户在预算充裕的情况下选择自动版本,后期的使用要方便很多。
   五、需要处理的材料是否有粉末样品
   等离子处理技术应用越来越广泛,粉末和微小颗粒的等离子处理一直是一个难点,按照常规的处理方法:在培养皿上平铺一层粉末,放入清洗腔进行等离子处理,处理了一次之后再拿出来搅拌,再放入清洗腔处理,来回多次,以便使粉末样品得到均匀处理,这个操作的痛点在于每次只能处理很少的量,而且需要来回进行搅拌处理,非常耗时耗力,关键还不能保证粉末样品处理的均匀性
   为解决这一难题,善准工程师反复测试,耗时3年研发出旋转型真空等离子处理仪VP-T系列,VP-T系列提供两个型号:VP-T3和VP-TS7,VP-T3采用13.56MHz频率和石英腔体,VP-TS7采用13.56MHz频率和不锈钢腔体,旋转型真空等离子处理仪最大的特点就是清洗腔可旋转,能够确保粉末或细微颗粒样品等离子处理的均匀性,腔体的转速可以调节,也可以选择不旋转,一机两用,性价比很高,对处理粉末样品优势很明显。

                    ITO导电玻璃不耐热,VP-R系列腔体温度小于32°C                 石墨烯粉末VP-T3旋转型真空等离子处理

   六、选择可靠的品牌
   进口等离子清洗设备发展较早,产品较为成熟,但供货时间较长,售后维修服务不及时,产品升级换代较慢,在人性化设计、自动化程度和扩展应用上没有及时更新、升级,且价格较高。国内等离子清洗市场处于快速发展阶段,各个厂家的产品质量参差不齐,有些厂家缺乏基础研究和应用知识,品牌意识不强,对售后服务不重视,一锤子买卖。
   广州善准成功获得“低温真空石英腔体等离子清洗装置(专利号:ZL201821507327.8)”等十项国家专利,成为国内成功掌握产生13.56MHz频率,保证满功率运行30分钟真空腔体温度不超过32摄氏度的等离子生产厂家,应用此技术的VP-R系列迅速成为行业“爆款”,补充国内技术短板,在性能上媲美国际一线厂商。
   VP-T系列旋转型真空等离子处理仪的研发成功,则进一步巩固了善准在真空等离子行业的品牌地位,善准还是行业主动承诺质保两年(真空泵除外)的厂家,建立了成熟完善的售后服务体系,建议用户结合预算和实验需求,选择适合的品牌和型号,以确保所购买的等离子处理仪能长期稳定工作并达到可靠的处理效果。
   七、用户成果展示
   刊名:ACS Applied Materials & Interfaces(中科院SCI分区:1区)
   题目:Improving the Performance of Blue Polymer Light-Emitting Diodes Using a Hole Injection Layer with a High Work Function and Nanotexture
   使用仪器:SUNJUNE PLASMA VP-R5
   处理材料:ITO(
氧化铟锡)导电玻璃


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