發(fā)布時間：2018-05-20 02:14

  本文選題：大氣壓等離子體射流 + 沉積薄膜��； 參考：《西北師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：大氣壓冷等離子體射流(APPJ)沉積薄膜的技術(shù)是一種設(shè)計簡單,容易起輝,易于維持,運(yùn)行穩(wěn)定,重復(fù)性高,無污染的新型鍍膜工具。其無需腔體和真空設(shè)備具有無空間限制性,大大降低了成本,提高了使用的靈活性,有利于連續(xù)化的生產(chǎn)加工和小型化便攜式的使用。雙頻(DF)驅(qū)動的大氣壓冷等離子體射流結(jié)合了低頻(LF)和射頻(RF)單個頻率驅(qū)動的等離子體射流的優(yōu)點(diǎn)。雙頻(DF)驅(qū)動的大氣壓等離子體射流較單頻驅(qū)動的等離子體射流具有等離子體羽長、氣體溫度低、電子密度高及化學(xué)活性強(qiáng)的優(yōu)勢。所以其作為一項(xiàng)鍍膜的工具,具有更高的靈活性和高效性,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價值。基于這樣的優(yōu)勢,本文設(shè)計了雙頻驅(qū)動大氣壓等離子體射流沉積系統(tǒng)。利用不同雙頻驅(qū)動組合(50kHz/2MHz和50kHz/33MHz)的大氣壓冷等離子體射流,分別以丙酮(CH3COCH3)和正硅酸乙酯(TEOS,Si(OC2H5)4)為原料氣體,在常壓大氣環(huán)境中沉積得到聚合物CHxOyNz薄膜和有機(jī)硅薄膜。實(shí)驗(yàn)中,以氬氣(Ar)作為原料氣體的載氣,通過調(diào)節(jié)載氣流量來控制攜帶入等離子體發(fā)生區(qū)域的原料氣體的含量。通過光譜檢測的手段發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)中原料氣體分子將發(fā)生裂解和再復(fù)合,從而產(chǎn)生很多活性基團(tuán)。隨著原料氣體含量的增多,等離子體中活性基團(tuán)的光譜強(qiáng)度先增加,達(dá)到最大值之后又逐漸減小。活性基團(tuán)強(qiáng)度越高,說明等離子體的化學(xué)活性越強(qiáng),這就越利于沉積薄膜。所以本文中對沉積條件(先驅(qū)體的流量和等離子體的發(fā)生功率)進(jìn)行了優(yōu)化,在較優(yōu)條件下成功地沉積了薄膜。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、以及X射線光電子能譜(XPS)對所沉積薄膜的表面形貌,主要的化學(xué)鍵及化學(xué)元素進(jìn)行表征。
[Abstract]:The deposition technology of APPJ thin film by atmospheric pressure cold plasma jet is a new kind of coating tool which is simple in design, easy to shine, easy to maintain, stable in operation, high in repeatability and free from pollution. It has no space restriction without cavity and vacuum equipment, greatly reduces the cost, improves the flexibility of use, and is propitious to continuous production and miniaturization of portable use. The dual-frequency DFF-driven atmospheric pressure cold plasma jet combines the advantages of the low-frequency plasma jet and the RF) plasma jet driven by a single frequency. The atmospheric pressure plasma jet driven by dual-frequency plasma jet has the advantages of long plasma plume, low gas temperature, high electron density and strong chemical activity. Therefore, as a coating tool, it has higher flexibility and efficiency, and has certain practical significance and application value. Based on this advantage, a dual frequency driven atmospheric pressure plasma jet deposition system is designed. Polymer CHxOyNz thin films and organosilicon films were deposited under atmospheric pressure using acetone CH3COCH3 (acetone) and ethyl orthosilicate (TEOS SiC _ 2H _ 2H _ 5H _ 4) as raw gases by using different dual-frequency driving combinations of 50kHz / 2MHz and 50kHz / 33MHz. respectively. In the experiment, the content of the raw gas carried into the region of plasma generation was controlled by adjusting the flow rate of the carrier gas using Argon as the carrier gas. It is found by spectral detection that the raw gas molecules will be cracked and recombined in the experiment, and many active groups will be produced. With the increase of raw gas content, the spectral intensity of the active group in the plasma increases first, reaches the maximum value, and then decreases gradually. The higher the strength of the active group is, the stronger the chemical activity of the plasma is, and the more favorable the deposition is. Therefore, the deposition conditions (the flux of precursor and the power of plasma generation) are optimized in this paper, and the thin films are successfully deposited under the optimum conditions. The surface morphology, main chemical bonds and chemical elements of the films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁傳賢;丁基儉;程如光;嚴(yán)東生;;電弧等離子體射流噴涂氧化鋁涂層的工藝研究[J];材料保護(hù);1965年06期

2 張冠忠,趙文華,王海軍;單孔皮托管快速掃描法測量超音速等離子體射流的速度[J];中國表面工程;2000年01期

3 胡桅林 ,李志信 ,魏建國 ,武志和;氫氣濃度對氬氫、氮?dú)涞入x子體射流溫度分布的影響[J];材料保護(hù);1985年04期

4 趙文華,劉笛,田闊,唐皇哉;弧電壓對等離子射流溫度脈動的影響[J];焊接學(xué)報;2001年05期

5 陳熙,周明德;等離子體射流中局部熱流密度與局部離子飽和電流密度的測量[J];力學(xué)與實(shí)踐;1981年03期

6 謝靜;郝小龍;顧雨辰;朱柏霖;;大氣壓等離子體射流滅菌的研究進(jìn)展[J];安全與環(huán)境工程;2013年06期

7 傅宏郎;關(guān)于電感耦合等離子體輻射和溫度的研究[J];分析試驗(yàn)室;1983年03期

8 趙文華,劉笛,田闊;電弧等離子體射流核脈動的實(shí)驗(yàn)研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2002年04期

9 謝克昌,陳宏剛,田亞竣,朱素渝;H_2/Ar等離子體射流反應(yīng)器的模擬[J];化工學(xué)報;2001年05期

10 洪宇燕;亓偉;孫秀云;葛亮;邱夷平;;甘油涂層對常壓等離子體射流處理超高模量聚乙烯的影響研究[J];吉林化工學(xué)院學(xué)報;2009年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黃帥;瞿嬌嬌;劉新;徐文驥;夏廣慶;;大氣壓氮冷等離子體射流中Ti_6Al_4V/WC-Co摩擦磨損性能研究[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

2 程昌明;唐德禮;趙杰;;陽極結(jié)構(gòu)對直流非轉(zhuǎn)移型等離子體射流特性的影響[A];第十三屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議論文集[C];2007年

3 孟顯;郭志穎;潘文霞;吳承康;;直流減壓層流氬等離子體射流的溫度測量[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

4 李壽哲;黃文同;王德真;;大氣壓下空心單電極激發(fā)的氬等離子體射流的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

5 熊青;盧新培;鄒菲;胡靜;鮮于斌;熊紫蘭;龔維維;劉金輝;陳凱;;放電參數(shù)及周圍空氣對大氣壓氦氣等離子體射流長度的影響[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

6 劉峰;王琪;李相波;;等離子體射流預(yù)處理船體鋼表面親水性研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

7 熊信;張興衛(wèi);李牧;;激光燒蝕氣庫材料等離子體射流數(shù)值模擬[A];第五屆全國強(qiáng)動載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

8 沈潔;程誠;謝洪兵;倪國華;蘭彥;;氬/氧等離子體射流中活性氧對枯草桿菌失活機(jī)理研究[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

9 胡明;萬樹德;;磁驅(qū)動直流氬等離子體射流工作特性研究[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

10 鄭振;劉明海;陳兆權(quán);劉佩;陳明;周啟燕;胡希偉;;基于表面等離子體激元效應(yīng)的等離子體射流源研究[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 錢沐楊;預(yù)電離雙高壓電極大氣壓冷等離子體射流實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 洪義;大氣壓針—環(huán)式介質(zhì)阻擋放電等離子體射流源的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性研究[D];大連理工大學(xué);2013年

3 熊青;大氣壓低溫等離子體射流的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 龔維維;大氣壓低溫等離子體射流數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2014年

5 王尚民;三電極冷等離子體射流放電特性及應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2014年

6 劉富成;大氣壓氦氣冷等離子體射流的流體力學(xué)模擬[D];大連理工大學(xué);2013年

7 熊紫蘭;大氣壓常溫等離子體射流源及其在根管治療中的應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2013年

8 裴學(xué)凱;大氣壓低溫等離子體射流源及其關(guān)鍵活性粒子診斷的研究[D];華中科技大學(xué);2014年

9 聶秋月;大氣壓冷等離子體射流實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

10 劉莉瑩;大氣壓射頻Ar/H_2/SiCl_4等離子體射流實(shí)驗(yàn)診斷及其沉積硅薄膜研究[D];大連理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張常東;等離子體射流的數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2007年

2 王曉敏;雙頻大氣壓冷等離子體射流沉積薄膜的基礎(chǔ)研究[D];西北師范大學(xué);2015年

3 劉小虎;大氣壓等離子體射流及其滅菌研究[D];東華大學(xué);2012年

4 范倩倩;單電極結(jié)構(gòu)的大氣壓冷等離子體射流陣列的放電特性研究[D];大連理工大學(xué);2013年

5 李冉;大氣壓微細(xì)冷等離子體射流特性及其無掩膜刻蝕研究[D];大連理工大學(xué);2013年

6 李自芬;大氣壓大尺度冷等離子體射流放電特性研究[D];大連理工大學(xué);2013年

7 黃文同;大氣壓毛細(xì)管內(nèi)等離子體射流特性及應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2009年

8 馮巖;大氣壓大尺度等離子體射流研究[D];大連理工大學(xué);2010年

9 孫旭東;大氣壓氦冷等離子體射流特性研究[D];大連理工大學(xué);2012年

10 汪金鳳;微波共振探針診斷大氣壓等離子體射流的方法研究[D];東華大學(xué);2014年

，

本文編號：1912736