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金屬表面清洗是金屬工件在加工、電裝、涂裝、氧化、純化、裝配及保存前不可缺少的工藝環(huán)節(jié)。當(dāng)前，各種金屬表面清洗技術(shù)百花齊放，根據(jù)加工的要求和生產(chǎn)條件，各施其法。但面對(duì)能源短缺和環(huán)境污染等問題，金屬表面清洗技術(shù)逐漸向環(huán)保、清潔、安全和高功能專利型發(fā)展。而近年來，等離子體表面清洗作為一種新型的、安全清潔及環(huán)境友好的清洗技術(shù)受到歡迎和重視。

等離子清洗

等離子體清洗利用等離子體中的高能粒子和活性粒子，通過轟擊或活化反應(yīng)作用將金屬表面污物去除的過程。等離子體清洗的過程不使用化學(xué)試劑，所以不會(huì)造成二次污染；等離子清洗機(jī)可重復(fù)性強(qiáng)，所設(shè)備和運(yùn)行成本比較低，而且操作靈活簡單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬表面的整體或某些局部及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗有些經(jīng)過等離子體清洗后的表面性能還可以得到改善，有助于金屬的后續(xù)加工應(yīng)用。

金屬等離子體清洗的原理

等離子體中除了存在著大量的氣體分子、電子和離子外，還存在大量受激發(fā)的中性原子、原子團(tuán)自由基及等離子體射出的光線。等離子體清洗是利用離子、電子、受激原子、自由基及其射出的光線與被清洗表面的污染物分子分別發(fā)生活化反應(yīng)而最終將表面污染物清除的過程。

針對(duì)不同的清洗物體和污物，放電氣體的選擇也是至關(guān)重要的。其中一類是反應(yīng)性氣體，主要包括氫氣和氧氣等放電氣體。利用氫氣等離子體的還原反應(yīng)，可以高效清除金屬表面的氧化物；利用氧氣等離子體的氧化反應(yīng)，可以高效快捷的去除金屬表面的有機(jī)污物。另一類是非反應(yīng)性氣體，主要是氦氣、氬氣、氮?dú)猓渲校獨(dú)庠谇逑幢砻嫖畚锏耐瑫r(shí)可以提離材料的硬度和耐磨性。低氣壓氬氣或氦氣等離子體清洗金屬表面的污物可以避免清洗的物件被氧化或還原，主要是利用氬氣或氦氣比較穩(wěn)定的性質(zhì)，而且放電電壓比較低，很容易形成高能的亞穩(wěn)態(tài)原子而轟擊污物形成揮發(fā)性物質(zhì)被真空累抽走；如果在氬氣和氦氣等離子體中滲入適量的反應(yīng)性氣體，如氧氣和氫氣等，反應(yīng)性氣體分子與高能亞穩(wěn)態(tài)原子碰撞時(shí)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)換和再結(jié)合，降低了電離和活化氧和氫的電壓和能量，從而產(chǎn)生的活性粒子更多更容易，在大幅度提高清洗效率的同時(shí)還可改善表面性質(zhì)。

等離子體清洗不僅是一種簡捷高效的表面清洗方法，而且在清洗過程中不會(huì)產(chǎn)生有害殘留物而污染環(huán)境，所以也是一種綠色環(huán)保的表面清洗手段。等離子清洗主要是憑借等離子體中的電子，離子，激發(fā)態(tài)原子及自由基等活性粒子的活化作用，將金屬表面有機(jī)污物的大分子一步步分解而最終產(chǎn)生穩(wěn)定的易揮發(fā)的簡單小分子，終將黏著在表面的污物徹底脫離清除。同時(shí)，經(jīng)過等離子體清洗后的金屬表面附著性能和表面澗濕性可極大程度的被改善，而這些性能的改善對(duì)金屬材料的進(jìn)一步表面處理也是非常有利的。