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20年專注等離子清洗機(jī)研發(fā)生產(chǎn)廠家
20年專注等離子清洗機(jī)研發(fā)生產(chǎn)廠家
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,對消費(fèi)品的質(zhì)量要求也越來越高,等離子技術(shù)隨之逐步進(jìn)入生活消費(fèi)品生產(chǎn)行業(yè)中;另外,科技的不斷發(fā)展,各種技術(shù)問題的不斷提出,新材料的不斷涌現(xiàn),越來越多的科研機(jī)構(gòu)已認(rèn)識到等離子技術(shù)的重要性,并投入大量資金進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),等離子技術(shù)在其中發(fā)揮了很大的作用。但影響等離子清洗粘接的因素如果不處理好,那么就會影響到被等離子清洗物體表面的粘接問題。
等離子去膠法,去膠氣體為氧氣。其工作原理是將硅片置于真空反應(yīng)系統(tǒng)中,通入少量氧氣,加1500 V高壓,由高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻信號,使石英管內(nèi)形成強(qiáng)的電磁場,使氧氣電離,形成氧離子、活(化)的氧原子、氧分子和電子等混合物的等離子體的輝光柱?;?化)氧(活潑的原子態(tài)氧)可以迅速地將聚酰亞胺膜氧化成為可揮發(fā)性氣體,被機(jī)械泵抽走,這樣就把硅片上的聚酰亞胺膜去除了。等離子去膠的優(yōu)點(diǎn)是去膠操作簡單、去膠效率高、表面干凈光潔、無劃痕、成本低、環(huán)保。
電介質(zhì)等離子體刻蝕設(shè)備一般使用電容耦合等離子體平行板反應(yīng)器。在平行電極反應(yīng)器中,反應(yīng)離子刻蝕腔體采用了陰極面積小,陽極面積大的不對稱設(shè)計(jì),被刻蝕物是被置于面積較小的電極上。在射頻電源所產(chǎn)生的熱運(yùn)動(dòng)作用下帶負(fù)電的自由電子因質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)速度快,很快到達(dá)陰極;而正離子則由于質(zhì)量大,速度慢不能在相同的時(shí)間內(nèi)到達(dá)陰極, 從而使陰極附近形成了帶負(fù)電的鞘層。正離子在鞘層的加速下,垂直轟擊硅片表面,加快表面的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)生成物的脫離,導(dǎo)致很高的刻蝕速率。離子轟擊也使各向異性刻蝕得以實(shí)現(xiàn)等離子體去膠的原理和等離子體刻蝕的原理是一致的。不同的是反應(yīng)氣體的種類和等離子體的激發(fā)方式。
等離子清洗粘接的因素如果不處理好就會影響以下這些因素:
1.表面粗糙度:
當(dāng)膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(shí)(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點(diǎn)密度,從而有利于提高粘接強(qiáng)度。反之,當(dāng)膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(shí)(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強(qiáng)度的提高。
2.表面處理:
粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強(qiáng)度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強(qiáng)度,加熱到70-80℃時(shí)處理1-5分鐘,就會得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時(shí),只能在常溫下進(jìn)行。如在上述溫度下進(jìn)行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。
對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時(shí),希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時(shí)間,就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu),不利于粘接。
對硫化橡膠表面局部粘接時(shí),表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴(kuò)散到處理面上妨礙粘接。
鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶,而自然氧化的鋁表面是十(分)不規(guī)則的、相當(dāng)疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。
3.滲透:
已粘接的接頭,受環(huán)境氣氛的作用,常常被滲進(jìn)一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環(huán)境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有(機(jī))溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進(jìn)入膠層與被粘物界面。使膠層強(qiáng)度降(低),從而導(dǎo)致粘接的破壞。
滲透不僅從膠層邊沿開始,對于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細(xì)管或裂縫中滲透到被粘物中,進(jìn)而侵入到界面上,使接頭出現(xiàn)缺陷乃致破壞。滲透不僅會導(dǎo)致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學(xué)變化,生成不利于粘接的銹蝕區(qū),使粘接完(全)失效。
4.遷移:
含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。
5.壓力:
在粘接時(shí),向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚致流入深孔和毛細(xì)管中,減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑,加壓時(shí)會過度地流淌,造成缺膠。因此,應(yīng)待粘度較大時(shí)再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區(qū)的氣孔。
對于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時(shí)施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當(dāng)?shù)厣邷囟龋越?低)膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機(jī)旋翼的成型都是在加熱加壓下進(jìn)行。
為了獲得較高的粘接強(qiáng)度,對不同的膠粘劑應(yīng)考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。
6.膠層厚度:
較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應(yīng)使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強(qiáng)度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應(yīng)力也較大,更容易引起接頭破壞。
7.負(fù)荷應(yīng)力:
在實(shí)際的接頭上作用的應(yīng)力是復(fù)雜的,包括剪切應(yīng)力、剝離應(yīng)力和交變應(yīng)力。
(1) 切應(yīng)力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現(xiàn)應(yīng)力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時(shí),接頭在剪切應(yīng)力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強(qiáng)度則越大。
(2) 剝離應(yīng)力:被粘物為軟質(zhì)材料時(shí),將發(fā)生剝離應(yīng)力的作用。這時(shí),在界面上有拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應(yīng)力的破壞性很大,在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用會產(chǎn)生剝離應(yīng)力的接頭方式。
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