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等離子清洗又稱為干法清洗，是在射頻電源的激發(fā)下，將氧氣、氬氣等工藝氣體激發(fā)成離子態(tài)，進(jìn)而與待清洗工件表面的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)物理反應(yīng)，反應(yīng)生成的產(chǎn)物再通過(guò)真空泵將其抽走，從而達(dá)到清洗目的。

等離子清洗技術(shù)中最常用的氣體是氧氣，因?yàn)樗捎眯詮V，成本低，通常用于清潔玻璃、塑料和特氟龍等非金屬材料。一般采用具有氧活性的等離子體對(duì)工件表面進(jìn)行清洗以消除加工過(guò)程中殘留的有機(jī)物和改善材料表面親水性。

氧氣等離子清洗原理

在氧分子參與的氧化反應(yīng)中，氧分子首先先解離為自由態(tài)的氧原子，由于氧原子具有更高的化學(xué)活性，更容易參與化學(xué)反應(yīng)。采用氧氣等離予體清洗，能使不容易揮發(fā)的有機(jī)物與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成易揮發(fā)的形態(tài)，通過(guò)抽真空排出設(shè)備腔體。用氧氣等離子清洗，其中氧氣主要與污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，特別是對(duì)有機(jī)污染物效果尤為明顯，氧氣等離子清洗過(guò)程原理如下圖1所示：

圖一 氧氣等離子清洗有機(jī)物原理

O2*+有機(jī)物→CO2+H20(1.1)

式（1.1）表明，處于激發(fā)態(tài)的氧氣分子與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成CO2和水蒸氣，對(duì)有機(jī)溶劑沾污比較有效。

氧氣等離子清洗的優(yōu)點(diǎn)是清洗速度快、對(duì)有機(jī)污染物選擇性好且處理效果好，其主要缺點(diǎn)是生成的氧化物可能再次污染待清洗材料表面。

值得注意的是氧氣等離子清洗材料表面后會(huì)在產(chǎn)品表面引入親水基團(tuán)（例如:羥基-OH、羧基-COOH等）如圖2所示，使產(chǎn)品表面自由能提高，這也是氧氣等離子清洗完后材料表面表現(xiàn)出親水性的原因。

圖2 氧氣等離子清洗提高親水性原理

綜上所述：氧氣等離子清洗原理主要基于氧氣的化學(xué)性質(zhì)和等離子體的物理特性。氧氣作為一種化學(xué)性質(zhì)活潑、具有較強(qiáng)氧化性的氣體，在等離子體的作用下，能夠與有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，從而清洗物質(zhì)表面并通過(guò)在表面引入官能團(tuán)的方式實(shí)現(xiàn)表面親水狀態(tài)的改性。