[實用新型]大放電間距下低溫等離子體材料處理裝置

有效

• 申請號: 201420628455.3
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204145866U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 萬京林;萬良淏;萬良慶
• 申請（專利權）人: 南京蘇曼等離子科技有限公司
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型公開了一種大放電間距下低溫等離子體材料處理裝置，涉及低溫等離子體材料處理技術領域。

背景技術

氣體放電產生的低溫等離子體中含有大量的、種類繁多的活性粒子，這些活性粒子與材料接觸，能使其表面發生刻蝕、氧化、還原、交聯、聚合、接枝等反應，引起材料表面化學成分和物理化學性質的變化。這種表面處理方法具有工藝簡單、操作簡便、耗能低、對環境無污染等特點。特別是在醫用材料行業中，這種方法用于刻蝕活化、接枝改性、聚合或沉積覆膜等，對表層進行清潔、活化、粗糙化，或通過在材料表面引進新的化學基團、低溫等離子中的活性粒子與材料表面反應聚合沉積形成薄膜等過程來達到表面改性的目的。

對高分子材料進行表面處理時，通常利用低氣壓輝光放電方式來獲得材料表面處理所需的低溫等離子體，或在大氣壓下進行電暈放電、電弧放電、介質阻擋放電產生的低溫等離子體對材料表面進行處理。但目前所有這些產生低溫等離子體的方法，在放電的過程中都會產生熱能，即施加多少能量基本上就產生多少焦耳熱，處理時間越長，放電溫度即越高。這對處理許多不耐溫的材料，如人工晶體，人造血管，隱形眼鏡，無紡布，高分子薄膜，生物芯片等材料，如果用目前常規的這些放電方式產生低溫等離子體就會因為放電過程中產生的熱和比較的溫度而損壞這些類型的材料，或使材料因熱變形，或使材料尺寸收縮，或使材料擊穿。

在常規的介質阻擋放電中，只能產生絲狀放電，特別是大的放電間距（幾十毫米以上）很難產生均勻的輝光放電，在比較小的放電功率驅動下只能產生幾個流注放電。同時，常規處理手段中，在放電的同時會產生大量熱能，在安全性和穩定性上都是一大隱患。

在中國專利申請“輝光放電低溫等離子體裝置”中（申請號200620074948.2）公開的技術方案中，并沒有提供解決放電間距較大的情況下，依然產生均勻的輝光放電的問題，也沒有很好的解決放電發熱的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術的缺陷，提供一種大放電間距下低溫等離子體材料處理裝置，針對現有的低溫等離子體材料處理裝置存在的放電同時會產生大量的熱能問題，提出了一種可在500~5000pa氣壓條件下產生均勻的輝光放電和接近常溫的輝光放電低溫等離子體的材料處理裝置。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種大放電間距下低溫等離子體材料處理裝置，包括真空腔體、設置于真空腔體內部的上電極和下電極、設置于真空腔體上端的外加氣氛接口、設置于真空腔體下端的抽氣和泄氣接口、設置于真空腔體一側的真空腔門，還包括穿過真空腔體分別與上、下電極相連接的驅動電源，其特征在于：所述驅動電源為脈沖調制驅動電源，同時，在相對設置的上電極下表面和下電極上表面上，分別設置一層稀土元素氧化物鍍層。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述稀土元素氧化物鍍層的材料為氧化鑭、氧化銣或者氧化鐠。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述脈沖調制驅動電源，為采用差分饋電方式的調制脈沖電源。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述真空腔體為絕緣腔體。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述真空腔體為金屬腔體，在真空腔體的內壁包敷有金屬腔體壁絕緣層。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述金屬腔體絕緣層的材料為陶瓷、玻璃、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或者尼龍。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述上、下電極通過上、下電極引線與驅動電源相連接，所述上、下電極引線經過設置于真空腔體側邊上的上、下電極引出絕緣子穿透真空腔體。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述上電極和下電極的外側包裹有電極絕緣層，所述上、下電極引線的外層也包覆有絕緣材料層。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述電極絕緣層的材料為陶瓷、鋼化玻璃、石英玻璃或者微晶玻璃；所述絕緣材料層的材料為硅橡膠或者氟橡膠。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述真空腔體與真空腔門之間設置有密封圈。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1）可以在幾佰至幾千帕的氣壓條件下使任何氣態物質產生均勻的和接近常溫的低溫等離子體（比環境溫度僅高1～3度）。可以應用于各種不耐溫的高分子材料、纖維材料的表面低溫等離子體處理。特別是對許多不耐溫的醫用材料，如人工晶體，人造血管，隱形眼鏡等進行低溫等離子體處理。