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真空等离子清洗机物理作用的原理

发布时间:2023/7/19 7:56:58 | 信息来源:
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真空等离子清洗机是一种有效、环保的表面清洗设备,广泛应用于半导体、光伏、医疗、航天等领域中。其清洗原理主要基于等离子体化学反应和物理作用相结合的过程。


一、真空等离子清洗机的基本结构


真空等离子清洗机主要由注入系统、真空系统、等离子发生器、反应室及废气处理系统等组成。其中注入系统负责将清洗物料送到反应室内部,并注入待清洗气体;真空系统负责维持反应室内部的真空度;等离子发生器负责产生等离子体,并激活清洗气体;反应室则是清洗反应的关键部位,利用等离子体化学反应和物理作用进行表面清洗;废气处理系统则主要负责回收和处理清洗产生的废气。


二、等离子体化学反应的原理


等离子体是一种高能量带电气体状态,具有较高的离解度和反应活性。当高能量电场作用于清洗气体时,清洗气分子中的电子被撞出,并与其他分子或原子发生碰撞,形成离子、自由基等高活性物质。这些高活性的物质具有强氧化还原能力,可以加速杂质的去除、表面的去污以及钝化处理。同时,通过调节清洗气体、电场强度、反应时间和温度等参数,可以实现不同材料表面的清洗效果。


三、物理作用的原理


等离子体在带电的状态下,会聚集在物体表面,并通过静电吸引力使物质与等离子体产生相互作用,实现清洗。物理作用主要包括以下几种:


1.轰击清洗法,即利用等离子体粒子的高动能对杂质进行轰击,将其从物体表面清洗出来。


2.消蚀清洗法,即利用等离子体中的高能离子打击表面材料,实现深度清洗。


3.离子注入法,即利用等离子体中的离子对材料表面进行注入改性。


4.表面硬化法,即由等离子体引起的高速响应热震导致表面结构的组织变化,增强表面的硬度和耐腐蚀性。


四、真空等离子清洗机的清洗优势


1.有效:真空等离子清洗机具有高能量、高反应速度等特点,可快速清洗复杂表面上的污染物和粘附杂质。


2.环保:清洗过程不含有任何有害化学药品,对环境无污染。


3.安全:在清洗过程中,没有明火、爆炸等安全隐患,操作更加稳定与安全。


4.兼容性好:真空等离子清洗机可以适用于多种类型材料的清洗,如金属、玻璃、塑料、陶瓷等。


5.表面质量优异:采用真空等离子清洗技术可以达到纳米级别的清洗效果,使得清洗后的材料表面平整、光滑,光致反射率增强,提高其光电性能。同时,通过钝化处理等措施,可以大幅减轻材料表面氧化、锈蚀等问题,延长使用寿命。大气等离子处理机技术的特点:




1. 均匀度高。大气等离子是辉光式的等离子幕,直接作用于材料表面,实验证明,同一材料不同位置的处理均匀性很高,这一特性对于工业领域进行下一环节的贴合、邦定、涂布、印刷等制程十分重要。



2. 效果可控。大气等离子有三种效果模式可选。一是选用 氩气/氧气 组合,主要面向非金属材料并且要求较高的表面亲水效果时采用,比如玻璃,PET Film等。 二是选用 氩气/氮气 组合,主要面向各种金属材料,如金线、铜线等。因氧气的氧化作用,替换为此方案中的氮气后,该问题可以得到有效控制。三是只采用氩气的情况,只采用氩气也可以实现表面改性,但是效果相对较弱。此为特殊情况,是少数工业客户需要有限而均匀的表面改性时采用的方案。




3. 安全易用。大气式等离子,也是低温等离子,不会对材料表面造成损伤,例如对方阻值敏感的ITO Film材质亦可处理。无电弧,无需真空腔体,也无需废气排放系统,长时间使用并不会对操作人员造成身体损害。




4. 面积宽大。大气等离子大可以处理2m宽的材料,可以满足现有多数工业企业的需求。




5. 成本低廉。大气等离子设备功耗低,运行成本以气体为主。以主要消耗气体氩气为例,同corona等离子气体消耗量相比不足其1/20.等离子处理设备工作原理


废气处理中洗涤系统用来和废气在洗涤塔内进行预处理化学反应,去处粉尘且通过化学反应后的气体达到废气一级净化处理,具体包括专用填料、喷淋装置、脱水层、风机、加药系统等。


低温等离子净化器内部装有独特的碰吸单元,截留去除废气中的颗粒物质,废气收集系统收集的多元素气体经过等离子活性氧净化装置,在高压等离子电场的作用下,电离初始态氧将其中的废气离子进行电离荷电净化,带电的微小离子(尘埃粒子)被吸附单元所收集并流入和沉积到气体处理装置的储尘箱内,气体内的有害气体被电场内所产生的臭氧所杀菌,并去除了异味,有害气体被除掉,达到废气处理的目的。


吸附催化净化处理装置是一种干式废气处理设备。由箱体和装填在箱体内的吸附单元组成,吸附单元根据废气处理要求添加催化剂达到进一步去处异味气体的目的。控制系统主要用来控制系统开机、停运,并对系统运行效果进行检测,反馈。


等离子处理设备工艺流程


气体收集系统—预处理喷淋洗涤系统—低温等离子净化系统—深度气体吸附催化系统—排放系统—控制系统气体收集系统主要是将构筑物自由挥发的气体收集起来并输送到后续处理系统。具体包括气罩系统、管道输送系统和风机。


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