本文選題：玻璃清洗 + 等離子體��； 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：真空玻璃的優(yōu)點(diǎn)很多,但至今仍未實(shí)現(xiàn)普及,這與玻璃表面的氣體吸附與放氣密不可分。傳統(tǒng)的加熱方法不能滿足對(duì)大面積玻璃清洗的要求,采用在真空環(huán)境中用等離子體對(duì)玻璃表面進(jìn)行轟擊清洗的方法,可以得到干凈、含氣量少的玻璃表面,提高了真空玻璃的質(zhì)量和壽命,因此該方法具有很好的研究和應(yīng)用前景�，F(xiàn)階段關(guān)于等離子體清洗的研究局限于微電子、平板電腦顯示器等行業(yè),對(duì)大面積的建材玻璃清洗的研究幾乎空白。本文從玻璃清洗設(shè)備放電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出發(fā),利用COMSOL Multiphysics軟件,建立數(shù)學(xué)模型和幾何模型,以相對(duì)簡單的放電清洗結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),用一種經(jīng)過修正的流體模型,針對(duì)放電電極帶電的正負(fù)、工作電壓、工作氣壓等工藝參數(shù)進(jìn)行了模擬,分析了等離子體的特性對(duì)玻璃清洗的影響。通過模擬得到等離子體密度分布云圖、電子溫度云圖、離子流密度曲線等結(jié)果。比較模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：放電電極帶負(fù)電清洗效果要好于電極帶正電,其原因是電極帶負(fù)電時(shí)可以充分利用玻璃的懸浮電位,電子和正離子同時(shí)完成清洗且清洗過程可連續(xù)；隨著放電電壓的增加,荷電粒子的能量增加,但是由于電場變強(qiáng),電極對(duì)正離子的吸引力增大,導(dǎo)致離子流密度不均勻,綜合考慮后選出最優(yōu)工作電壓為-1000V；隨著工作氣壓的增加等離子體離化率增加,但由于碰撞增多導(dǎo)致荷電粒子能量降低,綜合比較后選擇最優(yōu)工作氣壓為8Pa。本文中,還對(duì)玻璃清洗的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了模擬分析,包括電極的截面形狀,電極與玻璃之間的距離h、工作室寬度H、電極之間的距離L、電極的排列形式等。其中對(duì)清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)基于正交試驗(yàn),通過按照正交表進(jìn)行的模擬得到一組最優(yōu)的參數(shù)組合,即：h=12.5mm,H=35mm、L=25mm,理論分析其原因?yàn)檫@組參數(shù)工作室寬度比其余組小,在四個(gè)角落被電離的氬離子距最外側(cè)的電極較近,受外側(cè)電極的引力距離短,氬離子依靠初速度會(huì)沖過外側(cè)電極吸引到達(dá)玻璃中間區(qū)域,因此玻璃的清洗效果會(huì)更好。這組參數(shù)對(duì)玻璃清洗設(shè)備的設(shè)計(jì)與真空玻璃生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)的意義。通過模擬發(fā)現(xiàn)電極截面形狀為圓形的清洗效果要好于電極截面形狀為方形時(shí)；電極雙排排列清洗效果要好于電極單排排列。這些結(jié)果都將對(duì)清洗設(shè)備的改進(jìn)起到促進(jìn)作用。本文在優(yōu)化得到的結(jié)果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了相似設(shè)備的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明清洗工作電壓為-1000V時(shí),清洗過的玻璃表面十分干凈平整；工作電壓為-1500V時(shí),清洗過的表面也很干凈,但會(huì)導(dǎo)致玻璃表面產(chǎn)生濺射凹坑使得玻璃表面不平整,不利于下道工序鍍膜的進(jìn)行。后又在計(jì)算機(jī)中針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模模擬,模擬結(jié)果為電壓為-1500V時(shí)電子能量為50eV,大于玻璃的濺射閾能,導(dǎo)致玻璃表面輕微濺射。通過實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪M驗(yàn)證了本文方法和結(jié)果的正確性,完全可以用于指導(dǎo)玻璃清洗設(shè)備的改進(jìn)優(yōu)化和工藝參數(shù)優(yōu)化。本文結(jié)果對(duì)玻璃清洗設(shè)備的工藝參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改進(jìn)具有實(shí)際的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。
[Abstract]:Many of the advantages of vacuum glass, but has not yet achieved popularity, it is inseparable with the adsorption and gas gas glass surface. The traditional heating method can not meet the requirements of large area glass cleaning, used in vacuum environment on glass surface by plasma bombardment cleaning method for washing, can get clean, containing less gas of glass surface and improve the quality and service life of the vacuum glass, so this method has good research and application prospects. At the present stage of research on plasma cleaning limited in microelectronics, flat-panel computer monitors and other industries, research on building glass cleaning large area is almost blank. This article from the design of glass cleaning equipment discharge structure of the use of COMSOL Multiphysics software, established the mathematical model and the geometric model, in order to discharge cleaning a relatively simple structure based on a modified model of fluid after The discharge electrode, positive and negative charged working voltage, working pressure and other parameters were simulated, analyzed the influence of plasma characteristics of glass cleaning. The plasma density distribution is obtained by simulation, electron temperature nephogram, ion current density curve results. The simulation results show that the discharge electrode with better cleaning effect in the negative the reason is that the positively charged electrode, electrode with negative charge can make full use of the floating potential of glass, electrons and positive ions at the same time to complete the cleaning and the cleaning process can be continuous; with the increase of discharge voltage, the charged particle energy increases, but due to strong electric field, attractive electrode on the positive ion increases, the ion current density does not lead to even after considering the optimum operating voltage is -1000V; with the increase of pressure plasma ionization rate increase, but due to the collision resulted from the increase in load The electric energy of particles is reduced, after comprehensive comparison to select the optimal working pressure is 8Pa. this paper, the structure parameters of glass cleaning are analyzed, including the section shape of the electrode, the distance between the electrode and the glass studio h, width of H, the distance between the electrodes L, electrode arrangement. The optimum design parameters the structure of cleaning equipment based on orthogonal test, get a set of optimal parameters through simulation according to the orthogonal table: h=12.5mm, H=35mm, L=25mm, theoretical analysis of the reasons for this set of parameters is higher than that of the other group studio width is small, in the four corners by electrode argon ionization from the outside is near by the gravity of the outer electrode, short distance, initial velocity will depend on argon ion across the outer electrode to attract the glass in the middle area, so the cleaning effect of the glass will be better. This set of parameters on glass cleaning equipment Has the important guiding design of vacuum glass production line significance. According to the simulation of electrode section shape for the better cleaning effect on circular electrode section is in the shape of a square; the double electrode arrangement of cleaning effect is better than single row electrode. These results will be improved for cleaning equipment based plays a promoting role. In the optimized results, verified similar equipment. The experimental results show that the cleaning working voltage is -1000V, the glass surface washed very clean and smooth; the working voltage is -1500V, the surface cleaning is very clean, but will lead to the glass surface sputtering pit so that the glass surface is not flat, not for the next step. After coating and in the computer structure according to the experimental equipment of modeling and simulation, the simulation results for the voltage of -1500V electron energy is 50eV, The sputtering threshold is greater than that of the glass can lead to slight surface sputtering. Through simulation experiments and experimental model to verify the correctness of the method and the results, can be used for guiding glass cleaning equipment improvement and optimization of process parameters. The process parameters on the glass cleaning equipment optimization, structure design and improvement of the existing equipment with practical guidance and reference value.

【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ171.7;TB490

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本文編號(hào)：1766412