等離子清洗機（清洗）處理后的效果檢測方法

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-26

由于等離子（清洗）處理只作用于材料表層,處理后材料表面的物理化學變化也發(fā)生在這一層,所以研究等離子（清洗）處理后的效果檢測時主要運用的是一些關(guān)于材料表面的物理化學分析方法。常見的有水滴角測試，和達因值測試。

材料的接觸角

接觸角是從固-液-氣三相交界處,由固、液界面經(jīng)過液體內(nèi)部至液-氣界面的夾角，如圖一所示。接觸角的大小是很好的潤濕標準,其大小可以用來表征液體對固體的潤濕程度以及材料的表面能量。接觸角的測量簡便、迅速,作為一種對表面性能非常敏感的測試技術(shù),可以準確表征等離子處理后材料表面能的動態(tài)變化過程。

圖一水滴角示意圖

水滴角與潤濕的關(guān)系:
1) 當θ=0°時，表示完全潤濕;
2) 當θ＜90°時，表示部分潤濕或潤濕;
3) 當θ=90°時，是潤濕與否的分界線;
4) 當180°＞θ＞90°時，表示不潤濕;
5)θ=180°時，表示完全不潤濕。水滴角越小，說明固體表面的潤濕性能越好，表示該表面的清潔程度越好;水滴角越大，說明固體表面的潤濕性能越差，表示該表面的清潔程度越差。

達因值測試

達因值表征表面張力系數(shù)的大小，常用的單位:毫牛/米(mN/m)。達因值檢測結(jié)果越大，說明固體表面潤濕性能越好，表示該表面清潔程度越好;達因值測試結(jié)果越小，說明固體表面潤濕性能越差，表示該表面清潔程度越差。

達因值通常的簡易測試方法是達因筆或達因液，有32、34、36、38、40、42、44、46、48、50至72等，代表的就是相應的表面張力的達因值，檢測方法以50達因筆為例，如圖2所示。

圖二達因筆及達因筆檢測方法

靜態(tài)二次離子質(zhì)譜(SSIMS)

靜態(tài)二次離子質(zhì)譜(SSIMS)技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種表面分析技術(shù)。它以離子轟擊固體表面,再將從表面濺射出來的次級離子引入質(zhì)量分析器,進行質(zhì)量分離后從檢測記錄系統(tǒng)得出被分析表面的元素或化合物的組分。由于離子束入射固體表面時的穿透深度要比電子來得淺,所以次級離子法是一種有效的表面分析方法。與XPS技術(shù)一樣,SSIMS可以分析等離子（清洗）處理后高分子材料表面元素含量和功能性基團變化的情況。

電子順磁共振(ESR)

電子順磁共振(ESR)又稱電子自旋共振,是一種微波波段的電磁分析技術(shù),專用于檢測分子中含有未成對電子的樣品,包括自由基、某些過渡金屬離子化合物、某些晶格缺陷或載流電子等。在低溫等離子（清洗）處理過程中,高分子材料表面生成大量自由基,這些自由基非常不穩(wěn)定,ESR為研究這些自由基的變化提供了一種有效的研究手段。

表面形貌和結(jié)構(gòu)表征

通過掃描電子顯微鏡(SEM)可以清晰地看到等離子（清洗）處理后材料表面形貌的變化。環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)不僅可以顯示材料表面形貌,而且還可以通過圖像處理得到材料表面的三維圖像。掃描探針顯微鏡(AFM)雖然只能顯示部分材料表面,但是能精確地反映材料表面的粗糙程度。

其他方法

等離子（清洗）處理后高聚物材料表面的動態(tài)重組會引起材料各項應用性能的變化,通過對這些應用性能的測試分析又可以反過來分析高分子材料表面動態(tài)變化的特征。例如通過測試等離子（清洗）處理后高分子材料和樹脂基體界面上的剪切強度,某些高分子材料的染色性能、電學性能等,可以間接反映材料表面元素組成以及極性基團變化情況。