真空等離子清洗機(jī)是一種有效、環(huán)保的表面清洗設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域中。其清洗原理主要基于等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用相結(jié)合的過程。
一、真空等離子清洗機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
真空等離子清洗機(jī)主要由注入系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、等離子發(fā)生器、反應(yīng)室及廢氣處理系統(tǒng)等組成。其中注入系統(tǒng)負(fù)責(zé)將清洗物料送到反應(yīng)室內(nèi)部，并注入待清洗氣體；真空系統(tǒng)負(fù)責(zé)維持反應(yīng)室內(nèi)部的真空度；等離子發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生等離子體，并激活清洗氣體；反應(yīng)室則是清洗反應(yīng)的關(guān)鍵部位，利用等離子體化學(xué)反應(yīng)和物理作用進(jìn)行表面清洗；廢氣處理系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)回收和處理清洗產(chǎn)生的廢氣。
二、等離子體化學(xué)反應(yīng)的原理
等離子體是一種高能量帶電氣體狀態(tài)，具有較高的離解度和反應(yīng)活性。當(dāng)高能量電場作用于清洗氣體時(shí)，清洗氣分子中的電子被撞出，并與其他分子或原子發(fā)生碰撞，形成離子、自由基等高活性物質(zhì)。這些高活性的物質(zhì)具有強(qiáng)氧化還原能力，可以加速雜質(zhì)的去除、表面的去污以及鈍化處理。同時(shí)，通過調(diào)節(jié)清洗氣體、電場強(qiáng)度、反應(yīng)時(shí)間和溫度等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同材料表面的清洗效果。
三、物理作用的原理
等離子體在帶電的狀態(tài)下，會(huì)聚集在物體表面，并通過靜電吸引力使物質(zhì)與等離子體產(chǎn)生相互作用，實(shí)現(xiàn)清洗。物理作用主要包括以下幾種：
1.轟擊清洗法，即利用等離子體粒子的高動(dòng)能對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行轟擊，將其從物體表面清洗出來。
2.消蝕清洗法，即利用等離子體中的高能離子打擊表面材料，實(shí)現(xiàn)深度清洗。
3.離子注入法，即利用等離子體中的離子對(duì)材料表面進(jìn)行注入改性。
4.表面硬化法，即由等離子體引起的高速響應(yīng)熱震導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的組織變化，增強(qiáng)表面的硬度和耐腐蝕性。
四、真空等離子清洗機(jī)的清洗優(yōu)勢
1.有效：真空等離子清洗機(jī)具有高能量、高反應(yīng)速度等特點(diǎn)，可快速清洗復(fù)雜表面上的污染物和粘附雜質(zhì)。
2.環(huán)保：清洗過程不含有任何有害化學(xué)藥品，對(duì)環(huán)境無污染。
3.安全：在清洗過程中，沒有明火、爆炸等安全隱患，操作更加穩(wěn)定與安全。
4.兼容性好：真空等離子清洗機(jī)可以適用于多種類型材料的清洗，如金屬、玻璃、塑料、陶瓷等。
5.表面質(zhì)量優(yōu)異：采用真空等離子清洗技術(shù)可以達(dá)到納米級(jí)別的清洗效果，使得清洗后的材料表面平整、光滑，光致反射率增強(qiáng)，提高其光電性能。同時(shí)，通過鈍化處理等措施，可以大幅減輕材料表面氧化、銹蝕等問題，延長使用壽命。
等離子清洗機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候應(yīng)該要注意哪些事項(xiàng)呢？
1、正確設(shè)置等離子設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),按時(shí)設(shè)備使用說明書來執(zhí)行;
2、保護(hù)好等離子體的點(diǎn)火裝置,以確保等離子清洗機(jī)可以正常的啟動(dòng);
3、等離子設(shè)備在啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作,要對(duì)相關(guān)的人員進(jìn)行培訓(xùn),同時(shí)確保操作等離子清洗機(jī)的人員可以按照要求嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)操作;
4、在一次風(fēng)管沒有通風(fēng)的時(shí)候,等離子體的發(fā)生器運(yùn)行時(shí)間不能超過設(shè)備說明書上面要求的時(shí)間,防止燒壞燃燒器,造成不必要的損失;
5、如果需要對(duì)等離子設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)請(qǐng)將等離子發(fā)生器進(jìn)行斷電后再進(jìn)行相應(yīng)的操作。等離子噴涂的基礎(chǔ)發(fā)展了新的技術(shù)
1.真空等離子噴涂（又叫低壓等離子噴涂）
真空等離子噴涂是在氣氛可控的，4～40Kpa的密封室內(nèi)進(jìn)行噴涂的技術(shù)。
因?yàn)楣ぷ鳉怏w等離子化后，是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的，所以噴流速度是超音速的，而且非常適合于對(duì)氧化高度敏感的材料。
2.水穩(wěn)等離子噴涂
前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體，而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水，它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法，其工作原理是：
噴槍內(nèi)通入高壓水流，并在槍筒內(nèi)壁形成渦流，這時(shí)，在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧，使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解，變成等離子態(tài)，產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用，其能量密度提高，燃燒穩(wěn)定，因此，可噴涂高熔點(diǎn)材料，特別是氧化物陶瓷，噴涂效率非常高
3.氣穩(wěn)等離子噴涂
氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍（等離子弧發(fā)生器）產(chǎn)生等離子射流（電弧焰流）。噴槍的電極（陰極）和噴嘴（陽極）分別接整流電源的正、負(fù)極，向噴槍供給工作氣體（Ar、N2等），通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度，使氣體電離，在熱收縮效應(yīng)、自磁收縮效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)的作用下，電弧被壓縮，產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后，體積迅速膨脹，形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動(dòng)粉末進(jìn)入等離子射流后，被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并將等離子射流加速，形成飛翔基材的噴涂離子束，陸續(xù)撞擊到經(jīng)預(yù)處理的基材表面，形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮?dú)狻錃庾鳛榈入x子氣。
