大气压介质阻挡放电电学特性及其改性有机薄膜的研究

为了解大气压介质阻挡放电(DBD)的电学特征,通过放电图片、电压-电流曲线、李萨育图形对其进行了诊断,并研究了等离子体参数的影响.同时,本文利用大气压DBD等离子体对PET膜进行了表面改性处理.通过接触角测量仪,衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR),原子力显微镜(AFM)以及X射线光电子能谱(XPS)对PET表面进行了表征.结果表明:大气压DBD等离子体放电能够有效地改性PET膜,处理后薄膜表面N/C比达到11%左右,薄膜的亲水性也得到较大提高.结论:等离子体放电参数,例如电源频率、气体比例和电源电压等,对放电有较大的影响;其作为一种新兴的等离子体源,可用于有机薄膜的表面改性.     

空气中介质阻挡放电对聚丙烯进行表面改性的研究

用大气压空气中介质阻挡放电(DBD)对聚丙烯(PP)薄膜进行表面改性.通过扫描电子显微镜(SEN)观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,研究了DBD等离子体处理前后PP膜的表面特性.实验结果表明,PP薄膜经DBD等离子体处理后,其表面结构变粗糙,且引入了极性基团,表面微观样貌和表面化学成分均发生变化.PP膜表面水接触角随着处理时间的增加而降低,且在处理8s时达到饱和值53°.对改性后的PP薄膜在空气中放置时的老化效应进行研究后发现,即使放置12天后其表面水接触角仍远低于改性前的值.     

介质阻挡放电材料表面改性研究进展

介质阻挡放电(DBD)是大气压下产生低温等离子体的主要手段之一,以其方便、有效和低运行造价在材料表面改性方面显示出广阔的应用前景.在介绍DBD材料表面改性的机理、方法及影响因素的基础上,综述了DBD等离子体用于聚合物材料、纤维材料以及木材、玻璃等其他类型材料表面改性的国内外研究进展;分析了研究中存在的主要问题及相应的解决方法,以期为相关领域的研究提供参考.     

空气中大气压下低温等离子体对聚四氟乙烯进行表面改性的研究

建立了空气中产生大气压下辉光放电 (APGD)和介质阻挡放电 (DBD)的装置 ,通过放电的电气特性和发光特性测量 ,界定了APGD和DBD的放电特点。研究了空气中APGD和DBD对聚四氟乙烯 (PTFE)表面进行改性的效果 ,用扫描电子显微镜 (SEM)观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析 (XPS)等手段 ,研究APGD和DBD处理后PTFE的表面特性 ,并解释了两种放电形式处理效果不同的原因。结果表明 :APGD的处理效果要优于DBD ,即APGD可以对PTFE表面进行均匀处理 ,在其表面引入更多的O元素 ,使其接触角下降到更低值。     

空气中大气压下低温等离子体对聚四氟乙烯进行表面改性的研究

建立了空气中产生大气压下辉光放电(APGD)和介质阻挡放电(DBD)的装置，通过放电的电气特性和发光特性测量，界定了APGD和DBD的放电特点。研究了空气中APGD和DBD对聚四氟乙烯(PTFE)表面进行改性的效果，用扫描电子显微镜(SEM)观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段，研究APGD和DBD处理后PTFE的表面特性，并解释了两种放电形式处理效果不同的原因。结果表明：APGD的处理效果要优于DBD，即APGD可以对PTFE表面进行均匀处理，在其表面引入更多的O元素，使其接触角下降到更低值。     

空气中均匀介质阻挡放电研究进展

介质阻挡放电(DBD)可以在大气压下产生低温等离子体,在工业领域具有广泛的应用前景.相对于低气压均匀DBD和大气压丝状DBD,大气压均匀DBD在节约生产成本、提高生产效率以及优化处理效果等方面都体现着明显的优势.目前,大气压均匀DBD的工作气体多为惰性气体,这不仅增加了生产成本而且降低了生产效率.近期研究表明,通过改变DBD系统的一些参量,如供电电源、电极结构、阻挡材料等,可以在空气中实现均匀稳定的DBD.目前国内外一些研究小组已经在这些方面取得了可喜的研究成果.本文在讨论DBD的产生方法、机理以及诊断技术的基础上,分别从电源类型、电极结构以及预电离技术等方面综述了空气中均匀DBD的研究现状,最后分析了实现空气中均匀DBD需要解决的问题.     

均匀介质阻挡放电处理提高聚合物薄膜表面亲水性的研究

用中等气压空气中均匀介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)两种聚合物薄膜进行表面改性,研究了DBD等离子体处理对两种材料表面亲水性的影响。通过接触角测量和表面能测量以及全反射傅里叶变换红外光谱等手段研究了等离子体处理前后PMMA和PC的表面特性。测量了不同功率密度下材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律以及处理后的材料在空气中放置时的退化效应,并对改性的机理进行分析。结果表明,两种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增加而降低,表面能随处理时间的增加而增加,两者均在一定处理时间达到饱和值;增大均匀DBD处理的功率密度,利用更少的处理时间就能得到同样的处理效果。处理后的材料在空气中放置时会出现退化效应,但即使放置14d后材料表面水接触角仍远低于处理前的值。     

非织造基磁控溅射纳米银薄膜导电性能的研究

在室温条件下采用射频磁控溅射在丙纶(PP)、聚乳酸(PLA)熔喷非织造布表面生长纳米银(Ag)薄膜,并且用等离子体预处理样品进行对比。采用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征,采用四探针测试仪对所制备的纳米薄膜的导电性能进行表征。研究溅射时间、孔隙率及孔径分布和等离子处理对非织造基纳米银薄膜的导电性能的影响。实验表明:随着反应溅射时间的增加,薄膜的方块电阻值下降,导电性能增加;孔径大小也影响薄膜的导电性能,随着孔径的增大,薄膜的导电性能降低;等离子体处理对织物表面进行刻蚀,增加了纤维的比表面积,提高了纤维的润湿性能,改善了织物的导电性能。     

常压介质阻挡放电对聚苯乙烯表面改性研究

鉴于介质阻挡放电(DBD)是工业上非常有前途的处理材料表面的环保技术,于是采用常压DBD产生的空气低温等离子体对聚苯乙烯(PS)薄膜进行了表面改性.通过接触角测量、原子力显微镜(AFM)观察和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了空气等离子体处理前后PS薄膜的表面性能的变化.结果表明,PS膜表面润湿性随处理时间的延长而提高,PS膜表面粗糙度增加,而且在表面10nm范围内引入了含氧和含氮的官能团.等离子体处理后PS薄膜润湿性改善的主要原因是由表面粗糙化和引入含氧、含氮极性官能团的复合作用造成的.     

He和Ne均匀DBD聚对苯二甲酸乙二酯薄膜改性效果比较

相对于丝状放电模式,均匀介质阻挡放电(DBD)产生的等离子体功率密度适中,可以对材料表面进行更均匀的处理,在大规模工业应用上具有更为广阔的前景。本文用He和Ne均匀DBD产生的低温等离子体对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜进行表面改性,通过接触角、表面能测量以及ATR-FTIR等手段研究了等离子体处理前后PET的表面特性,从能量密度角度比较了两种气体中均匀DBD处理后PET表面特性的变化规律,并对所得到结果进行分析。结果表明,两种气体均匀DBD改性后,PET薄膜表面水接触角随能量密度的增加而减小,表面能随能量密度的增加而增加,两者均在一定能量密度时达到饱和值;未达到饱和前,在相同能量密度下,Ne均匀DBD改性更迅速,但处理饱和后,两种均匀DBD的改性效果相差不大。因此,选择Ne作为工作气体可以提高生产效率,而选择He作为工作气体可以节约生产成本,两者均能得到良好的改性效果。