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等離子體經(jīng)常被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，在氣壓恒定的條件下，處于熱平衡的某種固體隨著溫度升高通常會變成液體，繼續(xù)升高溫度，液體則變成氣體。當(dāng)氣體溫度足夠高，氣體中的分子會分解成原子氣，這些原子會在空間中自由運(yùn)動,若進(jìn)一步升高溫度，原子就會分解為帶電的自由粒子(正離子和電子)，此時，物質(zhì)即進(jìn)入等離子態(tài)。等離子體是由自由基、電子、離子和激發(fā)態(tài)分子等電離混合物與中性粒子表現(xiàn)出的一種準(zhǔn)中性氣體。

低溫等離子體對材料表面的改性主要是通過低溫等離子體中的活性粒子對材料表面進(jìn)行物理或化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)的，而在具體低溫等離子處理過程中，物理或化學(xué)作用并不是簡單的對應(yīng)關(guān)系。往往在該過程中，多種相互作用共同存在于材料表面。

等離子改性作用

等離子改性作用主要有：1）表面清潔，這個過程是指對材料表面進(jìn)行附著于表面的灰塵、雜質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)等進(jìn)行清潔的過程；2）表面刻蝕，該過程是指利用低溫等離子體對材料表面進(jìn)行撞擊或者化學(xué)侵蝕，而使材料表面粗糙不平的過程。撞擊或者侵蝕不是單一進(jìn)行的過程，對于不同材料被刻蝕的程度也不同。3}表面活性交聯(lián)或者化學(xué)改性，等離子體本身攜帶的能量或電荷對在等離子處理過程中會對材料表面發(fā)生能量傳遞、交換或者化學(xué)反應(yīng)，使得材料表面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生變化。

低溫等離子體改性的優(yōu)點(diǎn)

目前應(yīng)用于材料表面的常見改性手段很多，包括機(jī)械處理、硝化、堿液處理、偶聯(lián)劑浸泡處理等。但這些材料表面改性手段存在的問題也比較多。諸如實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，而且反應(yīng)過程難以控制，材料的固有性能容易被破壞。等離子體對材料表面改性是一種干法技術(shù)，無需使用大量的水和化學(xué)試與傳統(tǒng)的化學(xué)濕法技術(shù)相比，它具有無環(huán)境污染、操作簡易、成本低以及不傷害基體本身性能等等優(yōu)點(diǎn)而在材料合成、表面改性等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。