大面積薄膜材料等離子體處理關鍵技術的研究.pdf

1、低溫等離子體表面處理技術作為一種新興的工藝，逐漸在紡織、印染、粘接、清洗等行業(yè)中得到了推廣和應用。
　　 隨著我國科學技術的持續(xù)發(fā)展，紡織化纖品、高分子塑料、柔性電路板等產(chǎn)業(yè)對大面積薄膜材料表面處理提出了更高的要求。然而，從低溫等離子體表面處理技術國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前該技術的應用主要停留在實驗室研究與小規(guī)模生產(chǎn)的范圍內(nèi)。
　　 本課題根據(jù)用戶委托項目“R2R型大面積薄膜材料低溫等離子體處理系統(tǒng)”，通過研究，較好的解決

2、了項目中的一些關鍵技術難題，并最終設計了一臺樣機，經(jīng)用戶使用，反應其關鍵技術指標均能較好的滿足大面積薄膜材料等離子體處理要求。
　　 課題主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)針對大寬幅大卷徑薄膜材料的等離子體處理要求，課題首先對處理系統(tǒng)進行了方案設計，通過分析比較和優(yōu)化設計，確定了大面積薄膜材料等離子體處理系統(tǒng)的整體方案。同時對等離子體的放電系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等進行了設計研究，均采取與優(yōu)選方案相匹配的方式，較

3、好的保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。
　　 (2)針對大面積薄膜材料等離子體處理均勻性問題，采用放電均勻性較好的管狀電極來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平板電極進行等離子體輝光放電，并利用其作為布氣管道。根據(jù)流體力學理論．通過對布氣系統(tǒng)結(jié)構參數(shù)的研究，構建了數(shù)學模型，并對布氣系統(tǒng)結(jié)構進行了設計與計算，較好的解決了大面積薄膜材料等離子體處理均勻性問題。為了驗證設計的正確性，利用流體分析軟件Fluent對其進行了模擬仿真實驗。
　　 (3)通過對卷繞傳送

4、系統(tǒng)張力與速度的研究，構建了大面積薄膜材料等離子體處理傳送系統(tǒng)的數(shù)學模型，并采取雙電機雙變頻器的閉環(huán)矢量工作模式，滿足了薄膜的恒張力、恒線速度傳送要求。
　　 (4)為了驗證該技術的可行性和可靠性，設計了一臺大面積薄膜材料等離子體處理系統(tǒng)，選用太陽能電池背板用PVDF薄膜、堿性二次電池隔膜用丙綸無紡布對其分別進行低溫等離子體表面改性的研究，并重點對處理程度的均勻性進行了較為深入的研究，實驗表明本課題所設計研究的大面積薄膜材料等離

5、子體處理系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)表面改性。
　　 課題主要創(chuàng)新點：
　　 (1)根據(jù)實際需求，設計了大面積薄膜材料等離子體處理系統(tǒng)的方案，并對其相關系統(tǒng)進行了設計與研究。
　　 (2)采用變孔徑布氣圓管電極替代平板電極，較好的解決了大面積薄膜材料等離子體處理均勻性問題，并利用流體分析軟件Fluent對其進行了模擬仿真。
　　 (3)將矢量控制理論引入到低溫等離子體處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了薄膜材料的恒張力、恒線速度卷繞