Dbd低溫等離子體產(chǎn)生裝置及聚合物薄膜表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置及聚合物薄膜表面處理方法，裝置包括功率源和DBD等離子體反應(yīng)器，DBD等離子體反應(yīng)器的反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有至少3層介質(zhì)板，相鄰介質(zhì)板之間具有間隙；方法是采用前述DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置進(jìn)行處理。本發(fā)明的每?jī)蓪咏橘|(zhì)板之間都能夠放電形成均勻良好的低溫等離子體，處于中間位置的每一層介質(zhì)板兩側(cè)均可處理聚合物薄膜，覆蓋在兩個(gè)電極上的介質(zhì)板能夠處理一層聚合物薄膜，能夠提高單次處理的聚合物薄膜的數(shù)量和面積；應(yīng)用該方法處理聚合物薄膜的單次處理量增加、處理效率高。
【專利說(shuō)明】DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置及聚合物薄膜表面處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置及聚合物薄膜表面處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚合物薄膜普遍具有良好的電氣絕緣性能，如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺等，已被廣泛應(yīng)用于電氣、電工、電子、化工等工業(yè)領(lǐng)域，但大部分薄膜表面親水性較差且耐高溫能力較差，所以需要對(duì)其運(yùn)用溫和且有效的處理方法。使用介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge,DBD)產(chǎn)生的低溫等離子體具有很好的非平衡性,如溫和的氣體溫度及較高的電子溫度，非常適合對(duì)聚合物薄膜材料進(jìn)行表面處理。
[0003]有關(guān)低溫非平衡等離子體在聚合物薄膜表面處理的應(yīng)用研究已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注及開展，相比于化學(xué)處理等方法，低溫等離子體具有無(wú)污染、處理時(shí)間段、耗能少、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。低溫等離子體具有許多活性粒子，如光子、電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子及其他中性粒子，這些粒子與聚合物薄膜表面相互作用時(shí)只發(fā)生在薄膜的表層，不會(huì)改變薄膜本身的特性。
[0004]適用于聚合物薄膜表面處理工業(yè)應(yīng)用的等離子體應(yīng)具有大面積、大體積及均勻等特點(diǎn)，研究結(jié)果表明介質(zhì)阻擋放電等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、電極材料、工作氣體、功率源等構(gòu)成均是影響低溫等離子體特性的重要因素，其中用于聚合物薄膜表面處理的DBD反應(yīng)器多為平行平板型或圓柱型，通過(guò)改變電極及介質(zhì)材料、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)尚未完全實(shí)現(xiàn)大面積的薄膜處理，目前尚停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。
[0005]現(xiàn)有的用于聚合物薄膜材料表面處理的DBD反應(yīng)器，處理時(shí)須將薄膜樣品緊貼于介質(zhì)層的表面，與等離子體接觸的一面得到改性。通常平行平板型等離子體反應(yīng)器由兩個(gè)金屬電極以及金屬電極間的一層或兩層介質(zhì)層組成，通過(guò)對(duì)金屬電極施加電壓只能在兩介質(zhì)層間形成低溫等離子體，限制了均勻等離子體大體積大面積的形成，且限制了大面積聚合物薄膜處理的實(shí)現(xiàn)。如果增加電極面積則極易導(dǎo)致等離子體的不均勻性，極易損壞介質(zhì)層及薄膜材料，導(dǎo)致處理效果較差，處理效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，該裝置具有多層介質(zhì)板，單次處理的薄膜材料面積得到較大增加，本發(fā)明還提供了使用該DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行表面處理的方法。
[0007]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，包括功率源和DBD等離子體反應(yīng)器，所述DBD等離子體反應(yīng)器的反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有2個(gè)金屬電極，其中一個(gè)金屬電極連接功率源的高壓輸出端，另一個(gè)金屬電極接地，2個(gè)金屬電極相對(duì)的兩個(gè)端面相互平行，兩個(gè)金屬電極之間設(shè)置有至少3層介質(zhì)板，相鄰介質(zhì)板之間具有間隙。
[0008]優(yōu)選的，上述間隙的寬度為0.5mm-3mm。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰介質(zhì)板之間設(shè)置有墊片，該墊片將相鄰兩個(gè)介質(zhì)板隔開，使相鄰的兩個(gè)介質(zhì)板之間形成上述間隙。
[0010]優(yōu)選的，上述介質(zhì)板呈矩形狀，相鄰介質(zhì)板之間設(shè)置有4個(gè)墊片，4個(gè)墊片分別位于介質(zhì)板的四個(gè)角上。
[0011]進(jìn)一步，所述金屬電極為平板電極或圓柱形電極。
[0012]進(jìn)一步,所述金屬電極為圓形平板狀銅電極,直徑為120mm-140mm,電極邊緣具有3mm-6mm倒角,所述介質(zhì)板采用石英介質(zhì)板。
[0013]作為本發(fā)明的又一改進(jìn)，上述DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，還包括氣瓶、電阻分壓器和取樣電阻；所述DBD等離子體反應(yīng)器的反應(yīng)室設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，該進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管路與氣瓶相連，進(jìn)氣管路上還設(shè)置有流量計(jì)；所述電阻分壓器的輸入端連接在功率源的高壓輸出端和與功率源的高壓輸出端相連的金屬電極之間；未與功率源的高壓輸出端相連的金屬電極通過(guò)取樣電阻接地。
[0014]聚合物薄膜表面處理方法，采用上述任一方案中的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置進(jìn)行處理，具體包括以下步驟:
51、DBD等離子體反應(yīng)器通電，在所有介質(zhì)板之間形成穩(wěn)定的放電低溫等離子體；
52、DBD等離子體反應(yīng)器斷電，取出介質(zhì)板，將待處理的聚合物薄膜貼到介質(zhì)板表面上，其中，靠近金屬電極的2個(gè)介質(zhì)板僅在遠(yuǎn)離金屬電極的一個(gè)表面上貼聚合物薄膜，其余介質(zhì)板兩個(gè)表面均貼聚合物薄膜，聚合物薄膜與介質(zhì)板之間無(wú)氣泡；
53、將貼好聚合物薄膜的介質(zhì)板放回到DBD等離子體反應(yīng)器的反應(yīng)室中；
54、DBD等離子體反應(yīng)器再次通電，對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行表面處理；
55、處理完畢后，取出介質(zhì)板，取下聚合物薄膜。
[0015]進(jìn)一步，在將待處理的聚合物薄膜在貼到介質(zhì)板表面之前還進(jìn)行了以下處理:
(1)將待處理的聚合物薄膜采用酒精超聲清洗5分鐘；
(2)將采用酒精超聲清洗后的聚合物薄膜真空干燥I小時(shí)。
[0016]進(jìn)一步，步驟S5中，取下聚合物薄膜時(shí)還對(duì)與等離子體接觸的一面進(jìn)行標(biāo)記，步驟S5之后還進(jìn)行了如下處理:
Ca)將步驟S5中取下的聚合物薄膜采用酒精超聲清洗5分鐘；
(b)將步驟(a)中采用酒精超聲清洗后的聚合物薄膜真空干燥I小時(shí)。
[0017]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置采用至少3層介質(zhì)板，使得每?jī)蓪咏橘|(zhì)板之間都能夠放電形成低溫等離子體，處于中間位置的每一層介質(zhì)板兩側(cè)均可處理薄膜材料，覆蓋在兩個(gè)電極上的介質(zhì)板能夠處理一層薄膜，能夠提高單次處理的薄膜的數(shù)量和面積；
2、本發(fā)明的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置能夠獲得大面積大體積的低溫放電等離子體，通過(guò)驅(qū)動(dòng)功率源的功率、氣體間隙距離、工作氣體種類的調(diào)節(jié)，在每?jī)蓚€(gè)介質(zhì)板之間的氣體間隙獲得均勻良好的低溫等離子體，并用于薄膜材料表面處理，實(shí)現(xiàn)薄膜表面水接觸角的減小、薄膜表面親水性的改善；
3、本發(fā)明對(duì)工作條件及驅(qū)動(dòng)功率源沒(méi)有特殊嚴(yán)苛的要求，總體可產(chǎn)生大面積的均勻放電，對(duì)薄膜、介質(zhì)及電極均無(wú)損傷，保證材料的基體特性即可，通用性強(qiáng)。
[0018]4、采用本發(fā)明的聚合物薄膜表面處理方法可以大大提高聚合物薄膜的處理量和處理效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例4中的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為幾種氣隙間距下處理后的聚合物薄膜的表面水接觸角比較圖。
[0020]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:1_功率源；2_DBD等離子體反應(yīng)器；21_金屬電極；22_介質(zhì)板；23_墊片；24_觀察窗；25_進(jìn)氣口 ；26_排氣口 ；3_氣瓶；4_流量計(jì)；5_電阻分壓器；6_取樣電阻；7_聚合物薄膜。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022]【實(shí)施例1】
如圖1所示，DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，包括功率源I和DBD等離子體反應(yīng)器2。
[0023]所述DBD等離子體反應(yīng)器2的反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有2個(gè)金屬電極21:金屬電極A、金屬電極B,兩個(gè)金屬電極21之間設(shè)置有至少3層介質(zhì)板22,相鄰介質(zhì)板22之間具有0.5mm-3mm的間隙，該間隙即為放電處理時(shí)的氣體間隙，以下簡(jiǎn)稱“氣隙”，在同一個(gè)DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置中，這些間隙寬度可以全部相等也可以不等；金屬電極A接地，金屬電極B接功率源I的高壓輸出端。
[0024]兩個(gè)金屬電極21既可采用平行平板電極，也可采用圓柱型電極，只需要2個(gè)金屬電極21相對(duì)的兩個(gè)端面相互平行即可。
[0025]功率源為交流或雙極性脈沖或單極性脈沖電源，其中單極性脈沖電源包含上升沿較陡下降沿緩慢或上升沿緩慢下降沿較陡的情況的單極性脈沖電源。
[0026]本實(shí)施例中，DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置采用至少3層介質(zhì)板，使得每?jī)蓪咏橘|(zhì)板之間都能夠放電形成低溫等離子體，增加低溫等離子體的體積和與材料表面相互作用的面積，處于中間位置的每一層介質(zhì)板上下兩個(gè)表面均可處理薄膜材料，覆蓋在兩個(gè)金屬電極21上的介質(zhì)板22能夠在遠(yuǎn)離金屬電極21的一個(gè)表面處理一層薄膜，能夠提高單次處理的薄膜的數(shù)量和面積；從而本實(shí)施例的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置能夠獲得大面積大體積的低溫放電等離子體，通過(guò)驅(qū)動(dòng)功率源的功率、氣體間隙距離、工作氣體種類的調(diào)節(jié)，在每?jī)蓚€(gè)介質(zhì)板之間的氣體間隙獲得均勻良好的低溫等離子體，并用于薄膜材料表面處理，實(shí)現(xiàn)薄膜表面水接觸角的減小，薄膜表面親水性的改善；DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置對(duì)工作條件及驅(qū)動(dòng)功率源沒(méi)有特殊嚴(yán)苛的要求，總體可產(chǎn)生大面積的均勻放電，對(duì)薄膜、介質(zhì)及電極均無(wú)損傷，保證材料的基體特性即可，通用性強(qiáng)。
[0027]【實(shí)施例2】
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，相鄰介質(zhì)板22之間使用墊片23隔開，使相鄰介質(zhì)板22之間形成有間隙，墊片23的高度即間隙的寬度，由于一般介質(zhì)板22呈矩形狀，本實(shí)施例中采用4個(gè)墊片23分別設(shè)置在相鄰介質(zhì)板22的四個(gè)角上。本實(shí)施例中，通過(guò)墊片23隔開介質(zhì)板22，提供介質(zhì)板22之間的放電氣隙，非常方便，介質(zhì)板22的取下和安裝也更加方便。
[0028]【實(shí)施例3】
在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，還包括氣瓶3、電阻分壓器5和取樣電阻6。
[0029]所述DBD等離子體反應(yīng)器2的反應(yīng)室設(shè)置有進(jìn)氣口 25和排氣口 26以及觀察窗24:排氣口 26用于對(duì)反應(yīng)室抽真空及排出不需要的氣體；進(jìn)氣口 25用于通入反應(yīng)氣體，其通過(guò)進(jìn)氣管路與氣瓶3相連，進(jìn)氣口 25與氣瓶3之間的進(jìn)氣管路上還設(shè)置有流量計(jì)4，用以改變及選擇氣體流速；觀察窗24用于觀察等離子體放電情況及等離子體特性診斷。實(shí)際應(yīng)用中，流量計(jì)數(shù)量、氣瓶、氣體種類可以根據(jù)需要設(shè)置。
[0030]所述電阻分壓器5的輸入端連接在功率源I的高壓輸出端和金屬電極B之間，用于測(cè)量施加在反應(yīng)室上的電壓幅值；金屬電極A通過(guò)取樣電阻6接地，用于測(cè)量放電回路電流。
[0031]【實(shí)施例4】
如圖2所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，反應(yīng)室內(nèi)供設(shè)置3層介質(zhì)板21，共采用8個(gè)墊片23將3層介質(zhì)板21隔開，形成2個(gè)放電氣隙；所有墊片23高1mm，即相鄰兩個(gè)介質(zhì)板22之間的間隙全部為Imm ;金屬電極22選擇直徑為130mm的圓形平板銅電極，電極邊緣使用5mm倒角，圓形平板狀銅電極導(dǎo)電性能好，電極邊緣使用倒角避免放電時(shí)周圍邊界的擊穿。實(shí)際應(yīng)用中，金屬電極21的直徑和倒角的參數(shù)可以不僅限于上述，選取在120mm-140mm之間，電極邊緣倒角選取在之間即可。
[0032]所述介質(zhì)板22采用石英介質(zhì)板，耐高溫、易形成均勻放電等離子體，適合用于易發(fā)生絲狀放電的場(chǎng)合。
[0033]本實(shí)施例中取樣電阻6的阻值為0.2W，電阻分壓器5的衰減倍數(shù)為4萬(wàn)倍，實(shí)際應(yīng)用中該取樣電阻6和電阻分壓器5的參數(shù)也可以進(jìn)行調(diào)整。
[0034]【方法實(shí)施例】
聚合物薄膜為高分子化學(xué)材料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺等中的一種或多種，采用DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行處理時(shí)需要適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件及功率源I。工作條件包括反應(yīng)室氣壓、工作氣體種類及流速、溫度、濕度、金屬電極21尺寸及材料、介質(zhì)板22材料及厚度、介質(zhì)板22間的氣體間隙距離等，工作氣體可為空氣、氬氣、氦氣、氮?dú)庖约捌渌儦怏w或這些氣體的混合氣體。在選定的工作條件下施加功率源I驅(qū)動(dòng)DBD等離子體反應(yīng)器2的反應(yīng)室，每相鄰的兩層介質(zhì)板22間形成穩(wěn)定的放電低溫等離子體對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行處理，以下采用上述任一實(shí)施例中的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置對(duì)聚四氟乙烯薄膜進(jìn)行表面處理的方法進(jìn)行說(shuō)明:
本實(shí)施例中，采用的功率源I為單極性亞微秒級(jí)脈沖電源,脈沖重復(fù)頻率130Hz?IkHz可調(diào)，電壓幅值(T-1OOkV可調(diào)，脈沖寬度約230ns，脈沖上升沿約120ns ;下述的DBD等離子體反應(yīng)器2通電是指給DBD等離子體反應(yīng)器2的反應(yīng)室施加該功率源1，斷電即停止施加該功率源I。
[0035]聚合物薄膜表面處理方法，具體包括以下步驟:
SUDBD等離子體反應(yīng)器2通電，在所有介質(zhì)板22之間形成穩(wěn)定的放電低溫等離子體，具體地:在常壓空氣中施加功率源I驅(qū)動(dòng)DBD等離子體反應(yīng)器I的反應(yīng)室，介質(zhì)板22間氣隙間距均為1mm，重復(fù)頻率500Hz，外加電壓幅值約為40kV，使每相鄰的兩層介質(zhì)板22間形成穩(wěn)定的放電低溫等離子體；
52、DBD等離子體反應(yīng)器2斷電，斷開電源后，取出介質(zhì)板22，使用透明膠帶，將待處理的聚合物薄膜四周緊貼到介質(zhì)板22表面上，使聚合物薄膜位于介質(zhì)板22的中間區(qū)域，通過(guò)調(diào)整膠帶粘貼方法使聚合物薄膜與介質(zhì)板22之間沒(méi)有氣泡，平整地貼在介質(zhì)板22表面，其中，靠近金屬電極21的2個(gè)介質(zhì)板22僅在遠(yuǎn)離金屬電極21的一個(gè)表面上貼聚合物薄膜，其余介質(zhì)板22兩個(gè)表面均貼聚合物薄膜，并對(duì)不同位置的聚合物薄膜編號(hào)；
53、將貼好聚合物薄膜的介質(zhì)板22按原位置放回到DBD等離子體反應(yīng)器2的反應(yīng)室中，使粘有聚合物薄膜的區(qū)域處于金屬電極21之間的中間區(qū)域；
54、DBD等離子體反應(yīng)器2再次通電，對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行表面處理；
55、在選定的處理時(shí)間后取出介質(zhì)板22，此時(shí)表面處理結(jié)束，對(duì)聚合物薄膜與等離子體接觸的一面(即未與介質(zhì)板22貼合的一面)做標(biāo)記，取下聚合物薄膜。本實(shí)施例中低溫等離子體選定的處理時(shí)間為30s，處理時(shí)間30s時(shí)聚四氟乙烯薄膜表面水接觸角最小，大于或小于30s時(shí)薄膜表面水接觸角均會(huì)增加。
[0036]作為上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，在進(jìn)行低溫等離子體表面處理之前也即在將聚合物薄膜貼到介質(zhì)板22上之前，對(duì)待處理的聚合物薄膜進(jìn)行酒精超聲清洗5分鐘，真空干燥I小時(shí)，制成一定尺寸的薄膜樣品備用，并測(cè)量薄膜表面水接觸角及T型剝離強(qiáng)度；
表面處理結(jié)束后取下聚合物薄膜時(shí)還對(duì)取下的聚合物薄膜再經(jīng)酒精超聲清洗5分鐘及真空干燥I小時(shí)，測(cè)量薄膜表面水接觸角及T型剝離強(qiáng)度。
[0037]對(duì)比采用實(shí)施例4中的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置按上述方法對(duì)聚合物薄膜處理前后的聚四氟乙烯薄膜表面水接觸角，處理前的水接觸角為118° ,處理后的水接觸角為72°，處理后，聚合物薄膜表面水接觸角明顯減小，聚合物薄膜表面親水性得到了很大的改盡口 ο
[0038]發(fā)明人還對(duì)本發(fā)明的上述表面處理方法進(jìn)行了改變氣隙間距處理后的對(duì)比試驗(yàn):對(duì)比試驗(yàn)仍采用實(shí)施例4中的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，等離子體處理器中仍然為3個(gè)介質(zhì)板22，3個(gè)介質(zhì)板22之間的氣隙間距相等，選取2個(gè)聚四氟乙烯薄膜a、c, a號(hào)聚四氟乙烯薄膜分別貼在最上方一個(gè)介質(zhì)板22的下表面，c號(hào)聚四氟乙烯薄膜貼在中間一個(gè)介質(zhì)板22的下表面，試驗(yàn)在其他外加條件不變的情況下增加氣隙間距，分3次改變氣隙間距進(jìn)行試驗(yàn)，3次試驗(yàn)采用的氣隙間距分別為0.5mm、2mm、3mm,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示:
在其他外加條件不變的情況下增加氣隙間距的情況下，放電等離子體的特性如功率、模式都會(huì)發(fā)生變化，圖3中，分別顯示了 a號(hào)聚四氟乙烯薄膜和c號(hào)聚四氟乙烯薄膜處理后經(jīng)酒精清洗和未經(jīng)酒精清洗的情況下在不同氣隙間距的DBD等離子體反應(yīng)器I中處理后的平均水接觸角，填充左斜線的矩形框代表未經(jīng)清洗的a號(hào)聚四氟乙烯薄膜的水接觸角、填充右斜線的矩形框代表未經(jīng)清洗的c號(hào)聚四氟乙烯薄膜的水接觸角、填充橫線的矩形框代表清洗后的a號(hào)聚四氟乙烯薄膜的水接觸角、填充豎線的矩形框代表清洗后的c號(hào)聚四氟乙烯薄膜的水接觸角，可以看出，無(wú)論是否經(jīng)清洗，a號(hào)聚四氟乙烯薄膜和c號(hào)聚四氟乙烯在不同的氣隙間距下，其處理后的水接觸角變化不大，表明在反應(yīng)室內(nèi)依然為均勻放電模式，也就是說(shuō)增加介質(zhì)板22數(shù)量、減小氣隙間距并不會(huì)對(duì)反應(yīng)室內(nèi)的放大造成較大影響，因此可以在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置多層介質(zhì)板22增加每次處理的聚合物薄膜的數(shù)量，從而增加單次處理的所有薄膜面積。從圖3中還可以看出，a、c號(hào)聚四氟乙烯薄膜經(jīng)酒精清洗后其表面水接觸角并未增加太多，說(shuō)明處理后的薄膜表面水接觸角特性比較穩(wěn)定，增加介質(zhì)板22數(shù)量時(shí)，也不會(huì)對(duì)聚四氟乙烯薄膜的處理造成影響，從而可以設(shè)置多層介質(zhì)板22增加一次處理薄膜的數(shù)量，從而增加單次處理的所有薄膜面積，提高處理效率。
[0039]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，包括功率源(I)和DBD等離子體反應(yīng)器(2)，所述DBD等離子體反應(yīng)器(2)的反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有2個(gè)金屬電極(21 )，其中一個(gè)金屬電極(21)連接功率源(I)的高壓輸出端，另一個(gè)金屬電極(21)接地，2個(gè)金屬電極(21)相對(duì)的兩個(gè)端面相互平行，其特征在于，兩個(gè)金屬電極(21)之間設(shè)置有至少3層介質(zhì)板(22)，相鄰介質(zhì)板(22)之間具有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述間隙的寬度為0.5mm-3mm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，相鄰介質(zhì)板(22)之間設(shè)置有墊片(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述介質(zhì)板(22)呈矩形狀，相鄰介質(zhì)板(22)之間設(shè)置有4個(gè)墊片(23)，4個(gè)墊片(23)分別位于介質(zhì)板(22)的四個(gè)角上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述金屬電極(21)為平板電極或圓柱形電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述金屬電極(21)為圓形平板狀銅電極,直徑為120mm-140mm,電極邊緣具有倒角，所述介質(zhì)板(22)采用石英介質(zhì)板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括氣瓶(3)、電阻分壓器(5)和取樣電阻(6);所述DBD等離子體反應(yīng)器(2)的反應(yīng)室設(shè)置有進(jìn)氣口( 25 )和排氣口( 26 )，該進(jìn)氣口( 25 )通過(guò)進(jìn)氣管路與氣瓶(3 )相連，進(jìn)氣管路上還設(shè)置有流量計(jì)(4);所述電阻分壓器(5)的輸入端連接在功率源(I)的高壓輸出端和與功率源(O的高壓輸出端相連的金屬電極(21)之間；未與功率源(I)的高壓輸出端相連的金屬電極(21)通過(guò)取樣電阻(6)接地。
8.聚合物薄膜表面處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至4中任一所述的DBD低溫等離子體產(chǎn)生裝置進(jìn)行處理，具體包括以下步驟: 51、DBD等離子體反應(yīng)器(2)通電，在所有介質(zhì)板(22)之間形成穩(wěn)定的放電低溫等離子體； 52、DBD等離子體反應(yīng)器(2)斷電，取出介質(zhì)板(22)，將待處理的聚合物薄膜貼到介質(zhì)板(22)表面上,其中，靠近金屬電極(21)的2個(gè)介質(zhì)板(22)僅在遠(yuǎn)離金屬電極(21)的一個(gè)表面上貼聚合物薄膜，其余介質(zhì)板(22)兩個(gè)表面均貼聚合物薄膜，聚合物薄膜與介質(zhì)板(22)之間無(wú)氣泡； 53、將貼好聚合物薄膜的介質(zhì)板(22)放回到DBD等離子體反應(yīng)器(2)的反應(yīng)室中； 54、DBD等離子體反應(yīng)器(2)再次通電，對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行表面處理； 55、處理完畢后，取出介質(zhì)板(22)，取下聚合物薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚合物薄膜表面處理方法，其特征在于，在將待處理的聚合物薄膜在貼到介質(zhì)板(10)表面之前還進(jìn)行了以下處理: (1)將待處理的聚合物薄膜采用酒精超聲清洗5分鐘； (2)將采用酒精超聲清洗后的聚合物薄膜真空干燥I小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚合物薄膜表面處理方法，其特征在于，步驟S5中，取下聚合物薄膜時(shí)還對(duì)與等離子體接觸的一面進(jìn)行標(biāo)記，步驟S5之后還進(jìn)行了如下處理: Ca)將步驟S5中取下的聚合物薄膜采用酒精超聲清洗5分鐘； (b)將步驟(a)中采用酒精超聲清洗后的聚合物薄膜真空干燥I小時(shí)。
【文檔編號(hào)】B29C71/00GK104202897SQ201410442285
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】李喜, 李 杰, 謝宇彤, 章林文, 龍繼東, 董攀, 藍(lán)朝暉, 楊振, 王韜, 彭宇飛, 鄭樂(lè), 何佳龍 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所