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                      等離子清洗效果檢測方法

                      Nov. 23, 2023

                      經過等離子清洗后的產品,是用哪些方法來判斷清洗后表面處理的效果呢?以下是常見的測試等離子清洗效果的六種方法:

                      (1)水滴角測試(接觸角測量儀)

                      所謂“接觸角”是指液滴在固體的表面達到平衡時,在氣、液、固三相交界處,氣液界面和液固界面之間的夾角稱為接觸角。水滴角原理:當液滴自由地處于不受力場影響的空間時,由于界面張力的存在而呈圓球狀。但是,當液滴與固體平面接觸時,其最終形狀取決于液滴內部的內聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小。當一液滴放置在固體平面上時,液滴能自動地在固體表面鋪展開來,或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在。水滴角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線,此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角,符號:θ。

                      水滴角原理示意圖

                      圖一 水滴角原理示意圖

                      鑒于不同材質的產品,因材質的分子或組織結構等不同,等離子處理前和處理后的水滴角是不同的。不同材質其初始表面能是完全不同的,經等離子處理后其表面發生的反應也不相同,所以處理后的角度也是不統一的。水滴角測試是測試等離子體對產品有無處理效果的方法之一,雖然水滴角測試可以體現出等離子對產品處理是否有效果,但不能夠完全依靠此結果判斷是否已經達到處理要求,特別是在去除微粒的工藝中,水滴角是無法測試出微粒是否被去除干凈的。因為需要去除微粒的表面基本都是光滑清潔的表面,等離子處理后水滴角基本都是在20°以下,水滴角測試只能判斷出是否提高了表面能,對產品清洗是否有效果,無法評測是否清洗干凈。

                      (2)達因筆測試

                      達因筆,又名表面張力測試筆。其中達因是表面張力的單位,即是表示物體表面能的大小單位,達因值小,物體表面能低,達因值大,則物體表面能大。應該看到,表面能越大,吸附性越好,粘接和涂覆效果越佳;達因筆可以直接測試物體表面能量的大小,使用方便可靠。

                      (3)SEM掃描(ScanningElectronMicroscope:掃描式電子顯微鏡)測試

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                      圖2 不同材料表面 SEM 掃描對比圖片

                      如圖2所示,其可以將物體表面放大到幾千倍,將分子結構的微觀圖片拍攝出來。

                      (4)紅外線掃描測試

                      其是利用紅外線測試設備,能測試出工件經過等離子處理前后,工件表面極性基團和元素成份組合狀況。

                      (5)拉力(推力)測試

                      它對于用于粘接的產品來講,這種方法是可靠的。

                      (6)高倍顯微鏡觀察法

                      適用于要求去除微粒的相關產品。

                      以上就是是常見的等離子清洗效果檢測方式,低溫等離子體中存在的粒子的復雜多樣性導致其與材料表面的反應復雜多變,而粒子的能量也在作用中不斷更新、衰落,反應過程中過渡態的物質更是千差萬別,而且這些反應的中間產物無法用在線測試手段進行直觀分析測試。因此,研究人員普遍借助XPS、ESR、IR、SEM等分析手段研究比較材料改性前后的表面性質。

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