在利用等離子清洗機(jī)清洗物體前首先要對(duì)清洗的物體和污物進(jìn)行分析，然后進(jìn)行氣體的選配。等離子清洗機(jī)中氣體通入一般來(lái)說(shuō)有兩個(gè)目的，依據(jù)等離子的作用原理可將選配氣體分為兩類，一類是氫氣和氧氣等反應(yīng)性氣體，其中氫氣主要應(yīng)用于清洗金屬表面的氧化物，發(fā)生還原反應(yīng)。等離子清洗機(jī)通氧氣主要應(yīng)用于清洗物體表面的有機(jī)物，發(fā)生氧化反應(yīng)。

另一類是等離子清洗機(jī)通氬氣、氦氣和氮?dú)獾确欠磻?yīng)性氣體，氮等離子處理能提高材料的硬度和耐磨性。氬氣和氦氣性質(zhì)穩(wěn)定，并且放電電壓低(氬原子的電離能E為15.57 eV)易形成亞穩(wěn)態(tài)的原子，一方面等離子清洗機(jī)利用其高能粒子的物理作用清洗易被氧化或還原的物件, Ar+轟擊污物形成揮發(fā)性污物被真空泵抽走，避免了表面材料發(fā)生反應(yīng);另一方面利用氬氣易形成亞穩(wěn)態(tài)的原子，再與氧氣氫氣分子碰撞時(shí)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)換和再結(jié)合，形成氧氫活性原子作用于物體表面。

等離子清洗機(jī)在清洗表面氧化物時(shí)用純氫雖然效率高，但這里主要考慮放電的穩(wěn)定性和安全，在等離子清洗機(jī)應(yīng)用時(shí)選用氬氫混合較為合適，另外對(duì)于材料易氧化或易還原的材料等離子清洗機(jī)也可以采用顛倒氧氣和氬氫氣體的清洗順序來(lái)達(dá)到清洗徹底的目的。

常見的等離子清洗機(jī)中氣體應(yīng)用的實(shí)例

一、金屬表面去油及清潔

金屬表面常常會(huì)有油脂、油污等有機(jī)物及氧化層，在進(jìn)行濺射、油漆、粘合、健合、焊接、銅焊和PVD、CVD涂覆前，需要用等離子處理來(lái)得到完全潔凈和無(wú)氧化層的表面。 在這種情況下的等離子處理會(huì)產(chǎn)生以下效果：

氧化物去除

金屬氧化物會(huì)與處理氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

這種處理要采用氫氣或者氫氣與氬氣的混合物。有時(shí)也采用兩步處理工藝。第一步先用氧氣氧化表面5分鐘，第二步用氫氣和氬氣的混合物去除氧化層。也可以同時(shí)用幾種氣體進(jìn)行處理。

二、等離子刻蝕

在等離子刻蝕過(guò)程中，通過(guò)處理氣體的作用，被刻蝕物會(huì)變成氣相（例如在使用氟氣對(duì)硅刻蝕時(shí)，下圖）。處理氣體和基體物質(zhì)被真空泵抽出，表面連續(xù)被新鮮的處理氣體覆蓋。不希望被刻蝕部分要使用材料覆蓋起來(lái)（例如半導(dǎo)體行業(yè)用鉻做覆蓋材料）。

等離子方法也用于刻蝕塑料表面，通過(guò)氧氣可以灰化填充混合物，同時(shí)得到分布分析情況?？涛g方法在塑料印刷和粘合時(shí)作為預(yù)處理手段是十分重要的，如POM 、PPS和PTFE。等離子處理可以大大地增加粘合潤(rùn)濕面積。

三、刻蝕和灰化

PTFE刻蝕

PTFE在未做處理的情況下不能印刷或粘合。眾所周知，使用活躍的堿性金屬可以增強(qiáng)粘合能力，但是這種方法不容易掌握，同時(shí)溶液是有毒的。使用等離子方法不僅僅保護(hù)環(huán)境，還能達(dá)到更好效果。

等離子結(jié)構(gòu)可以使表面最大化，同時(shí)在表面形成一個(gè)活性層，這樣塑料就能夠進(jìn)行粘合、印刷操作。

PTFE混合物的刻蝕

PTFE混合物的刻蝕必須十分仔細(xì)地進(jìn)行，以免填充物被過(guò)度暴露，從而削弱粘合力。

處理氣體可以是氧氣、氫氣和氬氣。可以應(yīng)用于PE、PTFE、TPE、POM、ABS和丙烯。

四、塑料、玻璃和陶瓷的表面活化和清潔

塑料、玻璃、陶瓷與聚丙烯、PTFE一樣是沒有極性的，因此這些材料在印刷、粘合、涂覆前要進(jìn)行處理。同時(shí)，玻璃和陶瓷表面的輕微金屬污染也可以用等離子方法清潔。等離子處理與灼燒處理相比不會(huì)損害樣品。同時(shí)還可以十分均勻地處理整個(gè)表面，不會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，中空和帶縫隙的樣品也可以處理。

常用的等離子清洗機(jī)處理氣體為：空氣、氧氣、氬氣、氬氫混合氣體、CF4等