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等離子體是區別于自然界常見(jiàn)的固、液、氣三態(tài)的一種物質(zhì)存在形式，被視為物質(zhì)存在的第四態(tài)，即等離子體態(tài)。等離子體由自由基、中性或者處于激發(fā)態(tài)的分子或者原子以及正負離子等多種物質(zhì)組成，這些物質(zhì)需要在特殊的條件下，對氣體的電離得到。由于等離子體體系內部的正負電荷數量基本相等，故整個(gè)體系內部呈電中性。

低溫等離子表面處理能夠有效改善高分子材料的表面特性，從而實(shí)現不同的應用。低溫等離子體氛圍內的粒子有足夠高的能量，可以使材料表面分子發(fā)生激發(fā)、離解和電離，進(jìn)而產(chǎn)生大量的電子、離子及激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等種類(lèi)繁多的活性粒子，這些粒子的能量一般約為幾個(gè)至幾十個(gè)電子伏特，大于一般高分子材料的結合鍵能，可以破裂有機大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵；高分子材料在經(jīng)過(guò)等離子表面處理后，表面的化學(xué)組成成分會(huì )發(fā)生一定的變化，產(chǎn)生了很大數目的自由基，極性基團也被引入了很多，從而實(shí)現優(yōu)化材料表面性能的目的。低溫等離子體在材料表面改性方面具有明顯的優(yōu)勢。

等離子表面處理的優(yōu)勢包括：

1）等離子表面處理是一個(gè)快速而簡(jiǎn)單的過(guò)程;

2）等離子表面處理是一種低能耗工藝，不需要溶劑或產(chǎn)生化學(xué)廢物;不會(huì )對基底表面產(chǎn)生二次污染，其復合產(chǎn)物被惰性氣體攜帶排出也具有環(huán)境友好性。

3）重復性高，對于一系列表面修改，可以在單個(gè)處理環(huán)境中實(shí)現。等離子表面處理使用數控技術(shù)自動(dòng)化操作，對于氣體通量，真空度以及反應時(shí)間的控制很精確。

4）低溫等離子體表面處理技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)是反應僅在最外層材料上發(fā)生且對表面幾乎不存在破壞性，從反應原理來(lái)說(shuō)等離子體處理僅會(huì )影響最外層的材料，而不會(huì )對更深層的材料產(chǎn)生明顯的影響。另一方面，低溫等離子體體系接近室溫，能使高活化能的化學(xué)反應在較為溫和的條件下進(jìn)行。由于這兩方面的特點(diǎn)，低溫等離子體易于和所接觸的材料表面發(fā)生反應，而不影響基體本身。

5）適用性廣，等離子體表面處理最大特點(diǎn)是它不分處理對象,可處理各種樣品,金屬、陶瓷、半導體、氧化物、高分子材料等。

低溫等離子體表面處理技術(shù)與其他表面處理技術(shù)相比，具有高效、干法化、無(wú)污染、高選擇性、可控性強、處理時(shí)間短等優(yōu)勢特點(diǎn)。因此，低溫等離子體表面處理技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域中得到極大的關(guān)注和廣泛的應用。目前，低溫等離子處理已應用于材料科學(xué)、醫藥學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、冶金化工、輕工紡織等領(lǐng)域。