等離子體中除了存在著大量的氣體分子、電子和離子外，還存在大量受激發(fā)的中性原子、原子團(tuán)自由基及等離子體射出的光線。等離子清洗機(jī)是利用離子、電子、受激原子、自由基及其射出的光線與被清洗表面的污染物分子分別發(fā)生活化反應(yīng)而最終將金屬表面污染物清除的過程。
電子在金屬表面清洗過程中的作用
在等離子體中，電子與原子或分子之間的碰撞，可以產(chǎn)生激發(fā)態(tài)中性原子或原子團(tuán)(又稱自由基)，這些激發(fā)態(tài)原子或自由基與污染物分子發(fā)生活化反應(yīng)而使污染物脫離金屬表面。當(dāng)電子輸運(yùn)到表面清洗區(qū)域時(shí)，與清洗表面吸附的污染物分子發(fā)生碰撞，會(huì)促使污染物分子發(fā)生分解而產(chǎn)生活性自由基，這會(huì)有利于引發(fā)污染物分子的進(jìn)一步活化反應(yīng)；而且，質(zhì)量很小的電子比離子運(yùn)動(dòng)要快得多，因此電子要比離子更早到達(dá)物體表面，并使表面帶有負(fù)電荷，從而有利于引發(fā)進(jìn)一步活化反應(yīng)。
離子在金屬表面清洗過程中的作用
一方面是陽離子被附有負(fù)電荷的物體表面所加速獲得很大的動(dòng)能，發(fā)生純物理碰撞，可以使得附著在物體表面的污物被剝離；另一方面，陽離子的撞擊作用還可以增加物體表面污染物分子發(fā)生活化反應(yīng)的幾率。
自由基在金屬表面清洗過程中的作用
一般情況下，等離子體中自由基的存在數(shù)量比離子多，呈現(xiàn)電中型，壽命比較長，且具有的能量比較高。在清洗過程中，表面的污染物分子很容易與高能的自由基相結(jié)合而產(chǎn)生新的自由基，這些新的自由基也居于高能狀態(tài)，極不穩(wěn)定，很容易自身分解而轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小的分子，同時(shí)生成新的自由基，這種過程將持續(xù)不斷的進(jìn)行下去，直至被分解成穩(wěn)定的易揮發(fā)的簡單小分子口，最終使污染物脫離金屬表面。在此過程中，自由基的主要作用表現(xiàn)在“活化”作用過程中的能量傳遞，在自由基與表面污物分子相結(jié)合的過程中，會(huì)有大量的結(jié)合能釋放出來，被釋放出的能量作為推進(jìn)表面污物分子發(fā)生新的活化反應(yīng)的動(dòng)力，有利于污染物在等離子體的活化作用下更徹底地被清除掉。由此可見，等離子體中的自由基在等離子體清洗過程中的作用不可小覷。
發(fā)射光線在金屬表面清洗過程中的作用
等離子體產(chǎn)生的同時(shí)會(huì)發(fā)射出光線，它具有很高的能量并且穿透力很強(qiáng)，金屬表面污物分子在光線的作用下，分子鍵斷裂而被分解口，從而有利于推動(dòng)黏附在金屬表面上的污染物分子發(fā)生進(jìn)一步的活化反應(yīng)。
綜上所述，等離子清洗機(jī)主要是憑借等離子體中的電子，離子，激發(fā)態(tài)原子及自由基等活性粒子的活化作用，將表面有機(jī)污物的大分子一步步分解而最終產(chǎn)生穩(wěn)定的易揮發(fā)的簡單小分子，終將黏著在表面的污物徹底脫離清除。同時(shí)，經(jīng)過等離子體清洗后的金屬表面附著性能和表面潤濕性可以極大程度的被改善，而這些性能的改善對金屬材料的進(jìn)一步表面處理也是非常有利的。24819