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等離子體是有別于固、液、氣物質(zhì)三態(tài)之外的另一全新物質(zhì)聚集態(tài)，被稱為第四態(tài)。它是部分離子化的氣體，可能由電子、任一極性的離子以基態(tài)的或任何激發(fā)形式的任何高能狀態(tài)的氣體原子和分子以及光量子組成的氣態(tài)復(fù)合體。在此復(fù)合體中，電子的負(fù)電荷總數(shù)和離子的正電荷總數(shù)在數(shù)值上是相等的，宏觀上呈電中性，因而稱為等離子體。等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體。

等離子表面處理機(jī)主要應(yīng)用低溫等離子體，它又稱非平衡等離子體，其電子溫度很高而分子或原子類粒子的溫度卻較低。低溫等離子體的產(chǎn)生通常采用氣體放電。放電時產(chǎn)生的電離氣體粒子具有良好的化學(xué)活性，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)。那些活性能量粒子僅在物質(zhì)表面深度幾納米以內(nèi)的層面上反應(yīng)，因而在材料處理方面應(yīng)用等離子體可以在有效地保持材料原有特性的基礎(chǔ)上，非常順利地僅在其表面進(jìn)行變性。低溫等離子體中電子等活性因素的能量高達(dá)20ev，比有機(jī)化合物的化學(xué)鍵能（低于10ev）高得多，在化學(xué)上呈非?；顫姷臓顟B(tài)。當(dāng)處理高分子材料時，很容易使材料表面發(fā)生反應(yīng)，從而改善材料的親水性、粘接性、抗污性、耐磨性及染色性能等，這就是等離子體表面處理。

不同等離子表面處理機(jī)的區(qū)別

根據(jù)等離子體放電氣壓的不同,等離子表面處理機(jī)又可以分為常壓等離子表面處理機(jī)和真空等離子表面處理機(jī)。

(1) 真空等離子表面處理機(jī)

真空等離子是在低壓條件下由氣體放電產(chǎn)生，具有擊穿電壓較低、狀態(tài)相對穩(wěn)定、粒子活性較高易于反應(yīng)的特點。

真空等離子表面處理機(jī)由于密閉腔體容易控制氣氛，可以得到較純的等離子體。且因為壓力低，離子的平均自由程較大，等離子體可以擴(kuò)散的距離較遠(yuǎn)，等離子體因碰撞所損失的能量也較小，因此真空表面處理機(jī)有較好的處理效率

然而低壓等離子體一般需要真空條件，可靠的真空系統(tǒng)是保障處理效果的必要條件，而真空腔體往往會限制被處理工件的尺寸。真空等離子表面處理機(jī)運(yùn)行復(fù)雜且成本較高，維護(hù)困難、待處理物體受放電條件的限制難以加大處理規(guī)模的缺陷，限制了進(jìn)一步應(yīng)用與推廣。

(2) 常壓等離子表面處理機(jī)

常壓等離子體是指等在大氣壓條件下產(chǎn)生等離子體的一種放電方式，相比于低壓等離子體，常壓等離子體具有更低的分子自由程，因此活性組分分子碰撞更為頻繁，常壓等離子體的溫度略高于低壓等離子體溫度。

常壓等離子體處理與低壓等離子體處理的最大區(qū)別是常壓等離子體處理不需要真空環(huán)境，被處理對象不受空間限制，因此具備處理大尺寸樣件的能力。

處理速度、處理距離、處理時間及工作氣體類型是決定常壓等離子表面處理效果的主要因素，與低壓等離子體類似，其也是通過物理濺射作用及化學(xué)反應(yīng)作用去除污染物。常壓等離子表面處理機(jī)雖擺脫了真空腔的限制，但其處理效力較弱。

表一 真空等離子體與常壓等離子體的比較

綜上所述：真空等離子表面處理機(jī)有易控制、重復(fù)性好的優(yōu)點，并且真空等離子體技術(shù)的研究比較成熟。但由于需抽真空，設(shè)備投資大，操作復(fù)雜，不適于工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)，限制了它的廣泛應(yīng)用。常壓等離子表面處理機(jī)，它具有真空等離子體的改性效果，但不需抽真空，節(jié)省能源、工序簡單、效率高，適合于工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)，是一項很有前途的表面改性技術(shù)。