好深好爽视频_久久久久久久久久久国产精品_91国内在线_欧美一区二区三区免费在线观看_在线午夜电影_免费无遮挡无码永久在线观看视频_国产成人无码精品久久久久_婷婷黄色网_四虎av网址_97国产成人无码精品久久久_欧美人与禽zozzozzo_av黄色天堂_av不卡电影_免费av在线播放_中文字幕第66页

由于等離子體內(nèi)部具有許多高化學(xué)活性粒子,等離子體在材料表面處理及功能化方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,在材料表面親水/疏水性能改善、表面微納加工、生物組織表面處理等方面有著十分廣泛的應(yīng)用。等離子體作用于材料表面時(shí),由于放電氣體的差異會(huì)產(chǎn)生不同的作用效果,如清潔、活化、刻蝕、接枝、聚合等,以此對材料表面接觸角和表面能產(chǎn)生影響,從而達(dá)到改善材料表面性能的作用。這種相互作用并不會(huì)破壞材料本身的物理性質(zhì),其作用只發(fā)生在材料表面微納級別的深度。經(jīng)等離子體處理后的材料表面擁有了新的特性,其表面能和表面微納結(jié)構(gòu)都得以改善,且等離子體材料表面處理還能減少界面缺陷,清除表面污染雜質(zhì),處理過程無污染,因此等離子體對材料表面的改性應(yīng)用具有重要的研究價(jià)值。

玻璃是一種無機(jī)非金屬材料,它通?？梢杂脕碜鳛榛w材料,通過復(fù)合工藝與其他增強(qiáng)材料結(jié)合,形成玻璃基復(fù)合材料,經(jīng)復(fù)合工藝后的玻璃基復(fù)合材料可以改善玻璃的韌性和強(qiáng)度。經(jīng)過改良后的玻璃基復(fù)合材料在國防、電子工程、生物醫(yī)學(xué)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)踐中表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能。但是玻璃與其他材料之間形成的復(fù)合體系界面粘結(jié)性較弱,粘結(jié)界面的質(zhì)量取決于材料表面的潤濕性,提高玻璃表面潤濕性在玻璃與其他材料之間的粘合中起著至關(guān)重要的作用。為了提高粘接強(qiáng)度,低溫等離子清洗對玻璃表面潤濕性的影響具有重要的研究意義。

基于等離子體在材料表面處理及功能化方面的優(yōu)勢,本文應(yīng)用等離子體清洗機(jī)對玻璃表面進(jìn)行改性處理,旨在通過等離子體清洗技術(shù)改善玻璃表面的潤濕性,通過對玻璃表面的接觸角測量來觀察經(jīng)過等離子清洗后的玻璃表面潤濕性是否得以改善,基于掃描電子顯微鏡對玻璃表面進(jìn)行微觀形貌的觀察,分析等離子體作用于玻璃表面后,玻璃表面的微觀結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變。

接觸角測量

實(shí)驗(yàn)測得的玻璃表面接觸角隨等離子體清洗時(shí)間的變化情況如圖1所示,由圖中可以看出,經(jīng)低溫氬等離子體清洗后的玻璃表面接觸角顯著降低,玻璃表面的潤濕性得到改善。當(dāng)玻璃經(jīng)低溫等離子體處理1min時(shí),接觸角就迅速下降,玻璃表面潤濕性相較未處理時(shí)得到明顯改善。在1min的處理時(shí)間內(nèi),隨著時(shí)間的增加,玻璃表面的接觸角逐漸減小,說明玻璃表面的潤濕性逐漸提高。這是由于等離子體作用于玻璃表面時(shí),其內(nèi)部的高活性粒子會(huì)破壞材料表面原有的化學(xué)鍵,產(chǎn)生活性基團(tuán),這些活性基團(tuán)于空氣中的粒子接觸反應(yīng),會(huì)在材料表面形成一些含氧的活性基團(tuán),這些親水官能團(tuán)的引入將改善玻璃表面的潤濕性,提高其親水性。在等離子體作用于玻璃表面的時(shí)間超過1min以后,玻璃表面的接觸角基本不變,表明玻璃表面與水的接觸角已經(jīng)基本達(dá)到飽和狀態(tài)。

圖1 玻璃表面接觸角隨等離子體清洗時(shí)間的變化

掃描電子顯微鏡(SEM)觀測

等離子體對材料表面的處理過程,除了在材料表面引入活性官能團(tuán)增加其表面能,還可能對材料表面進(jìn)行刻蝕、濺射等反應(yīng),改變材料表面的微觀結(jié)構(gòu),這種表面微觀物理結(jié)構(gòu)的改變也會(huì)促使材料表面的潤濕性得到改善。因此,為了分析經(jīng)等離子體清洗后的玻璃表面潤濕性提高的原因是否包含玻璃表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,需要對玻璃表面進(jìn)行表面形貌的觀測。

掃描電子顯微鏡的觀測精度可以達(dá)到納米級別。由于等離子體在材料表面的作用只在材料表層很淺的區(qū)域,因此,本文利用掃描電子顯微鏡來觀察玻璃表面經(jīng)等離子體清洗前后的表面形貌變化。

圖2為利用掃描電子顯微鏡在10μm刻度下觀測到的低溫等離子體處理前后玻璃表面的微觀形貌圖,可以看出,經(jīng)低溫等離子清洗5min后,玻璃表面的微觀形貌圖沒有發(fā)生明顯的改變,處理前后玻璃表面形態(tài)幾乎相同,沒有明顯的等離子體刻蝕痕跡。由此得出結(jié)論,低溫氬等離子體清洗對玻璃表面潤濕性的改善主要是由于含氧官能團(tuán)的引入,而非對玻璃表面的微觀形貌改變的結(jié)果。

 圖2 等離子體清洗前后的玻璃表面形貌圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過等離子清洗后的玻璃表面接觸角減小,玻璃表面潤濕性得到明顯提升,但玻璃表面的微觀形貌并未發(fā)生明顯改變,由此說明,低溫氬等離子清洗玻璃表面潤濕性的改善主要是由于玻璃表面含氧官能團(tuán)的引入,而非對玻璃表面的微觀形貌改變的結(jié)果。