Высокоскоростной термический нагрев полимера

Диспергирование исходного материала из газовой фазы

Полимеризация мономера

Плазменно-химическая полимеризация

В плазменно-химическом реакторе создаётся давление реакционно способного газа от 10 до 1500 Па иногда с добавлением не поляризующих газов, и зажигается газовый разряд, ПХ реакторы могут быть различной конструкции, применяются разряды постоянного и переменного тока, высокочастотные сверхвысокочастотные разряды, электродные. На изделиях помещённых в плазму, или в области вне плазмы формируется покрытие которое называется плазмохимическим покрытием.

В качестве полимиризующих газов используются различные мономеры и смеси мономеров, накоплены информации о десятков мономеров.

Под мономерами понимают не только вещества, содержащие двойные группы и циклические соединения, но и любые в-ва из которых в результате формируется покрытие.

Формируемые плазмохимические покрытия как правило являются поперечно сшитые, нерастворимые, обладают значительной термостойкостью и высокой температурой плавления, аморфны и без макродефектов.

Образование полимерных покрытий происходит при воздействии на адсорбированные органические соединения электронов, ионов и УФ излучения.

В результате воздействия этих факторов происходит возбуждение электронных уровней молекул, возникновение активных центров с последующим протеканием химических реакций, приводящих к образованию покрытий. Этими активными центрами могут быть:

· свободные радикалы

· ион радикалы

· возбуждённые частицы

Для этого способа скорость образования (роста) покрытия определяется давлением мономера и плотностью мощности энергетического воздействия. Наиболее эффективным способом увеличения скорости роста явл-ся конденсация на подложки мономера в жидком виде, или создания в плазмохимическом реакторе давление мономера до 20 мм. рт. ст.

Можно формировать покрытие в нужных местах, только там, где воздействует на адсорбируемый мономер полимиризующих фактор.

Активная газовая фаза формируется при воздействии концентрированного потока энергии на исходный полимер либо композиционный материал. Перевод его в газовую фазу с последующим осаждением и образования покрытия.

В качестве концентрированного потока энергии в данном направлении используется лазерное излучение, электронный или ионный поток, либо высокоскоростной термический нагрев. Всё это происходит в вакууме.

Технология и техника получения таких покрытий аналогична техники конденсации покрытий из металлов. Порошок полимера помещается на испаритель резистивного типа, системой насосов создаётся высокий вакуум. Затем производится высокоскоростной нагрев полимера. Летучие продукты теплового осаждения на подложки с образованием покрытия. Существуют оптимальные температуры диспергирования, для ПТФЭ оптимальной температурой для пленкообразования является 1200⁰ С. Для ПЭ 400⁰ С.

При термическом нанесении в летучих продуктах может содержаться большой процент капельной фазы микроразмеров, что ухудшает качество формируемого покрытия. Образования капельной фазы является результат объёмного нагрева диспергированного материала.