플라즈마 표면처리기는 플라즈마 기술을 이용해 재료 표면을 처리하는 설비다.저온 조건에서 플라즈마를 사용하여 재료 표면을 세척, 활성화, 변성 등 처리함으로써 재료의 표면 성질을 변화시킬 수 있는데, 예를 들면 그 부착력, 내부식성, 윤습성 등을 높일 수 있다.다음은 플라즈마 표면 처리를 위한 몇 가지 일반적인 방법입니다.
1. 플라즈마 클리닝(PlasmaCleaning)
원리:
플라즈마 세척은 플라즈마 속의 활성 이온, 전자, 원자, 자유기 등을 통해 물체 표면의 오염물과 반응하여 오염물을 제거한다.표면의 유기물, 유지, 먼지 등을 제거하는 데 많이 쓰인다.
적용:
재료 표면을 깨끗이 씻어 기름때, 먼지, 산화층 등을 제거한다.
플라스틱, 금속, 유리 등 재료 표면을 처리하여 후속 코팅, 접착 또는 도금 공정을 준비한다.
2. 플라즈마 활성화(PlasmaActivation)
원리:
플라즈마 활성화는 고에너지 플라즈마 작용을 통해 재료 표면에 극성 기단(예를 들어 아미노, 카르복실기, 히드록시 등)을 형성시켜 재료의 윤습성과 접착성을 높인다.활성화된 표면은 접착제, 코팅 등 다른 재료와 상호작용하기 쉽다.
적용:
플라스틱, 고무 등 재료의 접착성을 높이고 코팅 부착력을 개선한다.
전자 공업에서는 용접 표면을 처리하여 용접 재료의 접착성을 증가시킨다.
플라즈마 부식(PlasmaEtching)
원리:
플라즈마 각식은 플라즈마에서 생성되는 이온, 자유기 등을 이용해 재료 표면을 물리적으로 또는 화학적으로 식각하는 과정이다.이 방법은 재료의 표면층을 제거함으로써 마이크로미터 또는 나노미터급의 표면구조 가공을 실현할 수 있다.
적용:
마이크로 전자, 반도체 제조 중, 마이크로 구조를 제조하는 데 쓰인다.
미나 가공에서는 부식 깊이와 정밀도를 정확하게 제어할 수 있다.
4. 플라즈마 집합(PlasmaPolymerization)
원리:
플라즈마 중합은 플라즈마를 이용해 유기 단일체의 중합 반응을 일으켜 박막 코팅을 만드는 것이다.이 과정은 저온에서 진행할 수 있어 열 민감성 재료를 처리하기에 적합하다.
적용:
보호 코팅을 생성하여 표면의 내마모성과 부식성을 높인다.
전자, 광학 소자 표면에 박막 코팅층을 형성하다.
5. 플라즈마 퇴적(PlasmaDeposition)
원리:
플라즈마 퇴적은 플라즈마 소스를 통해 기체 상태의 물질을 재료 표면에 퇴적시켜 박막을 형성하는 것이다.이런 방법은 막의 두께, 구조 및 성분을 제어할 수 있다.
적용:
박막 광학 부품, 센서, 반도체 부품의 제조에 사용한다.
금속, 도자기, 유리 등 재료의 표면 변성과 기능화에 사용할 수 있다.
6. 플라즈마 교차(PlasmaCrosslinking)
원리:
플라즈마 교련은 고에너지 플라즈마를 통해 재료 분자 간의 교련 반응을 불러일으켜 재료의 물리 화학 성능을 변화시킨다.이러한 처리는 일반적으로 재료의 열 안정성, 기계적 강도 및 내구성을 향상시킵니다.
적용:
폴리머 재료의 변성에서 내마모성과 화학적 안정성을 높인다.
식품 포장, 의료기기 등의 분야에 쓰인다.
7. 플라즈마 방부 처리
원리:
플라즈마를 통해 금속 표면에 보호막을 한 층 침적하면 산화, 부식 등 환경 요소의 침해를 효과적으로 막을 수 있다.이런 막은 일반적으로 비교적 강한 내마모성과 부식성을 가지고 있다.
적용:
강철, 알루미늄 합금 등 금속 재료의 방부 처리.
전자 부품의 표면 보호.
플라스마 변성(PlasmaModification)
원리:
플라즈마 변성은 플라즈마 처리를 통해 재료의 표면 화학적 구성과 구조를 변경하고 특정 물리적 또는 화학적 성능을 향상시키는 것입니다.예를 들어 표면의 친수성, 항균성, 항오염성 등을 바꾸는 것이다.
적용:
의료기기, 방직품 등 업종에서 항균성, 정전기 저항성 등을 높인다.
재료의 자외선 저항성을 강화하다.
요약
플라즈마 표면 처리 방법은 현대 표면 공정에서 중요한 기술 중의 하나이다.그것은 재료 자체의 성질을 바꾸지 않는 전제하에 플라즈마 매개변수를 제어하여 표면에 대한 세밀한 처리를 실현할 수 있다.흔히 볼수 있는 처리방법에는 세척, 활성화, 각식, 중합, 퇴적 등이 포함되는데 플라스틱, 금속, 유리, 방직품 등 각종 재료의 표면처리에 널리 응용되여 재료의 성능을 제고하고 그 사용수명을 연장할수 있다.