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(zhǎng)，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(jiǎn)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(jiǎn)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(rùn)濕性可以極大程度的被改善，而這些性能的改善對(duì)金屬材料的進(jìn)一步表面處理也是非常有利的。24819