固體表面的微觀結(jié)構(gòu)與含有的化學(xué)成分對表面潤濕性的好壞有著很大的影響。固體樣品表面潤濕性的理論基礎(chǔ)主要有兩個(gè)，分別為表面張力以及表面的自由能。
表面張力以及表面的自由能都是用來表征固體的表面狀態(tài)的。因?yàn)橐后w表層的分子都會有位于液體里面的分子對其的引力，所以，當(dāng)想將里面的液體分子轉(zhuǎn)移到液體表層的時(shí)候，需要對內(nèi)部的引力做功，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觿菽?。由此而來，位于液體表層的分子勢能將會比位于液體里面的分子多。而表面能即是液體表面的所有分子擁有的分子勢能與液體內(nèi)部分子的勢能之差。當(dāng)液體的表面積越大的時(shí)候，則位于表層的分子數(shù)量更多，即分子勢能更大的分子更多，所以表面能也越高。表面能也是內(nèi)能的一種形式。
評估等離子清洗效果的方法如下
接觸角測試
測試接觸角的方法是在室溫的條件下利用躺滴法測量材料表面的接觸角，即首先將待測樣品放置在一個(gè)水平的平臺上，然后將樣品逐漸上升直至接觸到懸掛有一滴3μL純水的針尖，若該微型液滴在樣品表面不能鋪展開來，將會變?yōu)樘幱谄胶鉅顟B(tài)的液滴，液體的表面自由能、固體的表面自由能和固-液界面間自由能之間的平衡決定了該液滴的形態(tài)大小。接觸角θ是由氣體與液間交界面的切線和液體與固體交界面的水平線之間產(chǎn)生的相對夾角，圖1展示了接觸角的示意圖。在獲得了平衡的液滴后，一個(gè)CCD攝像機(jī)會將樣品與液滴的圖像傳輸?shù)诫娔X中，利用公式即可得到相應(yīng)的接觸角。
圖一接觸角的示意圖
潤濕接觸角
固相顆粒的潤濕性通常用潤濕接觸角θ來度量。潤濕接觸角是液相與固相接觸時(shí)液固界面與液相表面切線的夾角，反映了液相分子與固相分子之間吸引力的大小，與潤濕狀態(tài)有著直接關(guān)系。當(dāng)潤濕接觸角90°<θ≤180°時(shí)，如圖1(左邊)所示為沾濕潤濕，固體顆粒不易潤濕。此時(shí)液相難以在固體顆粒表面鋪展，其中θ越大潤濕能力越小。當(dāng)潤濕接觸角為0°<θ≤90°時(shí)，如圖1(右邊)所示為浸濕潤濕，固體顆粒由于氣液界面的張力作用而不能完全潤濕，此時(shí)若固體顆粒的粒度和密度足夠大，即可浸濕到液體中。
達(dá)因值測試
達(dá)因值是表征表面張力或者表面能大小的一個(gè)參數(shù)，單位是dyn/cm，用來測定達(dá)因值的達(dá)因筆從30到60左右有十幾種規(guī)格。達(dá)因值的測量在印刷、涂層覆膜等應(yīng)用中非常普遍，可反映出材料表面是否容易結(jié)合，一般而言，達(dá)因值越大，材料表面與另一種材料的結(jié)合性能越好。
達(dá)因筆可以準(zhǔn)確的測試出塑料薄膜之表面張力是否達(dá)到試筆的數(shù)值。令使用者清楚的了解此材料是否適合于印刷，復(fù)合或鍍膜或粘接。以下為達(dá)因筆使用方法：
1、畫線很平均地分布，不起任何珠點(diǎn)，則說明該材料表面張力，高于達(dá)因筆上所標(biāo)出的指數(shù)。
2、畫線慢慢地收縮，則說明該材料表面張力，稍低于達(dá)因筆上所標(biāo)出的指數(shù)。
3、畫線立即收縮，并且形成珠點(diǎn)，則說明該材料表面張力，很低于達(dá)因筆所標(biāo)出的指數(shù)。圖2為等離子清洗前后達(dá)因筆對材料劃線效果圖，左邊為處理前，右邊為等離子處理后。
等離子清洗前后達(dá)因值對比膠帶拉力測試
使用膠帶貼附在工件表面,使用拉力試測試儀器拉伸粘附的膠帶,拉力測試儀會顯示最大拉力值,這樣可以很明顯的測試出等離子想前后的工件粘附效果的數(shù)據(jù)。
除了以上水滴角測試，達(dá)因值測試，拉力值測試幾種簡單評價(jià)評估等離子清洗機(jī)清洗效果的方式，其他還可以通過傅立葉紅外光譜測試表面成分，原子力顯微鏡測試表面形貌結(jié)構(gòu)與粗糙度，還可以通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡（https://www.jinlaiplasma.com/asse/jinlai/chanpin/denglizibiaomianchuli29.pngFE-SEMhttps://www.jinlaiplasma.com/asse/jinlai/chanpin/denglizibiaomianchuli29.png）研究等離子清洗對表面形貌的影響，還可以通過百格測試檢測表面張力是否達(dá)標(biāo)。
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