等離子除膠原理會(huì)影響粘接物理強(qiáng)度的哪些因素
       隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對消費(fèi)品的質(zhì)量要求也越來越高，等離子技術(shù)隨之逐步進(jìn)入生活消費(fèi)品生產(chǎn)行業(yè)中；另外，科技的不斷發(fā)展，各種技術(shù)問題的不斷提出，新材料的不斷涌現(xiàn)，越來越多的科研機(jī)構(gòu)已認(rèn)識到等離子技術(shù)的重要性，并投入大量資金進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，等離子技術(shù)在其中發(fā)揮了很大的作用。但影響等離子清洗粘接的因素如果不處理好，那么就會(huì)影響到被等離子清洗物體表面的粘接問題。
       等離子去膠法，去膠氣體為氧氣。其工作原理是將硅片置于真空反應(yīng)系統(tǒng)中，通入少量氧氣，加1500 V高壓，由高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻信號，使石英管內(nèi)形成強(qiáng)的電磁場，使氧氣電離，形成氧離子、活(化)的氧原子、氧分子和電子等混合物的等離子體的輝光柱?；?化)氧（活潑的原子態(tài)氧）可以迅速地將聚酰亞胺膜氧化成為可揮發(fā)性氣體，被機(jī)械泵抽走，這樣就把硅片上的聚酰亞胺膜去除了。等離子去膠的優(yōu)點(diǎn)是去膠操作簡單、去膠效率高、表面干凈光潔、無劃痕、成本低、環(huán)保。
      電介質(zhì)等離子體刻蝕設(shè)備一般使用電容耦合等離子體平行板反應(yīng)器。在平行電極反應(yīng)器中，反應(yīng)離子刻蝕腔體采用了陰極面積小，陽極面積大的不對稱設(shè)計(jì)，被刻蝕物是被置于面積較小的電極上。在射頻電源所產(chǎn)生的熱運(yùn)動(dòng)作用下帶負(fù)電的自由電子因質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)速度快，很快到達(dá)陰極；而正離子則由于質(zhì)量大，速度慢不能在相同的時(shí)間內(nèi)到達(dá)陰極, 從而使陰極附近形成了帶負(fù)電的鞘層。正離子在鞘層的加速下，垂直轟擊硅片表面，加快表面的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)生成物的脫離，導(dǎo)致很高的刻蝕速率。離子轟擊也使各向異性刻蝕得以實(shí)現(xiàn)等離子體去膠的原理和等離子體刻蝕的原理是一致的。不同的是反應(yīng)氣體的種類和等離子體的激發(fā)方式。
等離子清洗粘接的因素如果不處理好就會(huì)影響以下這些因素：
      1.表面粗糙度： 
      當(dāng)膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(shí)（接觸角θ<90°），表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度，增加膠粘劑與被粘材料的接觸點(diǎn)密度，從而有利于提高粘接強(qiáng)度。反之，當(dāng)膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(shí)（θ>90°）,表面的粗糙化就不利于粘接強(qiáng)度的提高。 
      2.表面處理: 
      粘接前的表面處理是粘接成功的關(guān)鍵，其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層（如銹蝕）、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”，被粘物的表面處理將影響粘接強(qiáng)度。例如，聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強(qiáng)度，加熱到70-80℃時(shí)處理1-5分鐘，就會(huì)得到良好的可粘接表面，這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時(shí)，只能在常溫下進(jìn)行。如在上述溫度下進(jìn)行，則薄膜的表面處理，采用等離子或微火焰處理。 
      對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時(shí)，希望橡膠表面輕度氧化，故在涂酸后較短的時(shí)間，就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結(jié)構(gòu)，不利于粘接。 
對硫化橡膠表面局部粘接時(shí)，表面處理除去脫膜劑，不宜采用大量溶劑洗滌，以免不脫膜劑擴(kuò)散到處理面上妨礙粘接。 
      鋁及鋁合金的表面處理，希望鋁表面生成氧化鋁結(jié)晶，而自然氧化的鋁表面是十(分)不規(guī)則的、相當(dāng)疏松的氧化鋁層，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會(huì)在粘接接頭中留下薄弱層。 
      3.滲透： 
      已粘接的接頭，受環(huán)境氣氛的作用，常常被滲進(jìn)一些其他低分子。例如，接頭在潮濕環(huán)境或水下，水分子滲透入膠層；聚合物膠層在有(機(jī))溶劑中，溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形，然后進(jìn)入膠層與被粘物界面。使膠層強(qiáng)度降(低)，從而導(dǎo)致粘接的破壞。 
      滲透不僅從膠層邊沿開始，對于多孔性被粘物，低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細(xì)管或裂縫中滲透到被粘物中，進(jìn)而侵入到界面上，使接頭出現(xiàn)缺陷乃致破壞。滲透不僅會(huì)導(dǎo)致接頭的物理性能下降，而且由于低分子物的滲透使界面發(fā)生化學(xué)變化，生成不利于粘接的銹蝕區(qū)，使粘接完(全)失效。 
      4.遷移： 
      含有增塑劑被粘材料，由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差，容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會(huì)妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接，造成粘接失效。 
      5.壓力： 
      在粘接時(shí)，向粘接面施以壓力，使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞，甚致流入深孔和毛細(xì)管中，減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑，加壓時(shí)會(huì)過度地流淌，造成缺膠。因此，應(yīng)待粘度較大時(shí)再施加壓力，也促使被粘體表面上的氣體逸出，減少粘接區(qū)的氣孔。 
      對于較稠的或固體的膠粘劑，在粘接時(shí)施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下，常常需要適當(dāng)?shù)厣邷囟?，以?低)膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如，絕緣層壓板的制造、飛機(jī)旋翼的成型都是在加熱加壓下進(jìn)行。 
為了獲得較高的粘接強(qiáng)度，對不同的膠粘劑應(yīng)考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力，而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。 
      6.膠層厚度： 
      較厚的膠層易產(chǎn)生氣泡、缺陷和早期斷裂，因此應(yīng)使膠層盡可能薄一些，以獲得較高的粘接強(qiáng)度。另外，厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區(qū)所造成的熱應(yīng)力也較大，更容易引起接頭破壞。
      7.負(fù)荷應(yīng)力: 
      在實(shí)際的接頭上作用的應(yīng)力是復(fù)雜的，包括剪切應(yīng)力、剝離應(yīng)力和交變應(yīng)力。 
      （1） 切應(yīng)力：由于偏心的張力作用，在粘接端頭出現(xiàn)應(yīng)力集中，除剪切力外，還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時(shí)，接頭在剪切應(yīng)力作用下，被粘物的厚度越大，接頭的強(qiáng)度則越大。 
      （2） 剝離應(yīng)力：被粘物為軟質(zhì)材料時(shí)，將發(fā)生剝離應(yīng)力的作用。這時(shí)，在界面上有拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用，力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上，因此接頭很容易破壞。由于剝離應(yīng)力的破壞性很大，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用會(huì)產(chǎn)生剝離應(yīng)力的接頭方式。