Plasma de temperatura joasa este un mediu care asigura particule active ca de exemplu: electroni, ioni, radicali si specii excitate cu ajutorul caruia se poate modifica proprietatile mecanice si fizico - chimice caracteristice suprafetelor polimere. Plasma de temperatura joasa este preferata pentru ca nu implica particule foarte energice care sa induca modificari severe asupra suprafetei. Sistemele de plasma de temperatura joasa la presiune atmosferica prezinta avantajul unui cost redus deoarece nu mai necesita sisteme de vid iar dintre acestea mentionam: Descarcarea Corona si Descarcarea cu Bariera Dielectrica (DBD).
La interfata solid - plasma procesele care au loc sunt foarte complexe. Astfel particulele mobile: atomii, molecule si radicalii existenti pe suprafata probei pot fi ionizati si apoi transportati de la suprafata urmarind liniile campului electric. Alte procese posibile la suprafata sunt: pulverizarea regiunilor amorfe, descompunerea si depunerea altor particule. In timpul tratamentului cu DBD pot avea loc reactii chimice diferite (oxidare, hidroliza) la suprafata probei, mai ales la suprafetele metalice si semiconductoare.
Este investigata influenta acestor descarcari asupra rugozitatii unor suprafete variate (polimeri, semiconductori, metale). Modificarile produse in morfologia suprafetei sunt detectate cu Microscopul cu Forta Atomica (AFM) si masuratori privind unghiul de contact. Energia de suprafata a diferitelor lichide si componentele energiei de suprafata sunt evaluate prin msuratori ale unghiului de contact, folosint ca lichide test apa distilata si formamida.
Descarcarea cu bariera dielectrica
Alimentarea descarcarii DBD cu tensiune in pulsuri, permite nu numai minimizarea pierderilor de particule incarcate electric (electroni, inni), cat si reducerea transferului de caldura catre suprafata, aceasta facand ca descarcarea DBD sa fie avantajoasa pentru tratamente de durata lunga.
Descarcarea cu bariera dielectrica in configuratia varf - plan
Instalatia experimentala de tratare cu DBD in configuratia varf - plan consta din doi electrozi separati printr-o bariera dielectrica cu unul din electrozi acopetit cu material dielectric. Geometria electrodului este varf-plan iar distanta dintre electrozi poate fi modificata. Electrodul legat la masa este o placa metalica de 100x100mm2 acoperit cu o placa de sticla (bariera dielectrica, ?r <=10) de 1mm grosime iar celalalt electrod are o forma ascutita (raza de ?1mm). In tratamentele noastre distanta dintre electrozi a fost ajustata la 20mm. Proba care urmeaza a fi tratata va fi plasata pe placa de sticla. Descarcarea este generata intre electrozi prin aplicarea unei tensiuni inalte pulsata de 28kV varf la varf, cu frecventa de 13.5kHz. Gazul de lucru folosit la descarcare a fost He cu o puritate de 99,9%.
In Fig.1 si Fig.2 sunt prezentate: instalatia experimentala de tratare cu DBD si circuitul electric. Formarea nucleelor este initiata in jurul locurilor de pe suprafata cu destula activitate electrica (locuri create datorita actiunii descarcarii DBD), ce actioneaza ca puncte de atractie pentru granulele si cristalele existente pe suprafata, formarea de nuclee datorita incalzirii locale a suprafetei este putin probabila. Cu ajutorul tratamentului cu DBD se poate realiza initierea functionalizarii, legaturilor transversale si/sau incorporarea chimica de grupari functionale variate pe aceste suprafete. In aplicatii medicale aceasta tehnica este folosita la imobilizarea unor specii active biologic, de
N. Dumitrascu, G. Borcia, N. Apetroaei, G. Popa - "Roughness modification of surfaces treated by a pulsed dielectric barrier discharge", Plasma Sours. Sci. Technol., vol. 11, 2002, p. 127-134.
2. N. Dumitrascu G.Borcia, N.Apetroaei,G.Popa - "Immobilization of biological active species on polymer samples treated by BDB ", ISPC 15 Orleans (Fr) 2001.
3. G. Borcia, N. Dumitrascu, N. Apetroaei, G. Popa - "Physico-chemical modifications of BDB treatments on polymer surfaces", XVI ESCAMPIG, 14-18 July 2002, Grenoble, France, vol.1, p. 153-154.
4. N.Dumitrascu,T.Luchian,N.Apetroaei, V.Bancia,C.Pavel,G.Popa - "Functionalization of PMMA by Dielectric Barrier Discharge treatments", Entropie Nr.239/240, 2002, pag.168-172.
5. N. Dumitrascu, G. Borcia, G. Popa - "Corona discharge treatment of plastified PVC sample used in biological enviroment", J. of. Appl. Polymer Sci. , vol. 81, 2001, p. 2419-2425.
6. N. Dumitrascu, I. Topala, C. Mihesan, , G. Popa - "Influence of DBD and UV radiation treatments on polzmer surfaces wettability", XVI ESCAMPIG, 14-18 July 2002, Grenoble, France, vol.1, p. 357-358.
7. Chun-Wen Kuo, Jau-Ye Shiu, Peilin Chen - "Size- and Shape-Controlled Fabrication of Large-Area Periodic Nanopillar Arrays", Chem. Mater. 2003, 15, 2917-2920.
8. W.A.Murray, S.Astilean, W.L.Barnes, "Transition from localized surface plasmon resonance to extended surface plasmon-polariton as metallic nanoparticles merge to form a periodic hole array", Physical Review B 69, 165407 (2004).
9. M. Gheorghiu, F. Arefi, J. Amouroux, G. Popa - "Surface cross linking and functionalization of poly(ethylene therephtalate) in a helium discharge", Plasma Source Sci. Technol. 6 (1997), 8-19.
10. G. Placinta, F. Arefi-Khonsari, M. Gheorghiu, J. Amouroux
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
