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常压介质阻挡放电等离子体连续处理对PET纤维表面改性技术研究

作　者: 李嘉灵
导　师: 徐金洲
学　校: 东华大学
专　业: 等离子体物理
关键词: 连续处理材料表面改性介质阻挡放电等离子体诊断
分类号: TQ340.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本实验中所使用的实验装置为实验室自制的常压介质阻挡放电系统,包括等离子体反应室、供气系统、线绳牵引系统等。该常压介质阻挡放电方法在材料改性上有以下特点:放电设备简单,成本较之低气压等离子体设备大大降低;自行设计的同轴电极,具有规模大,放电均匀度控制方便的特点,反应室结构利于涡旋气流产生,利于其中化学反应充分进行,达到较好的材料改性效果。本常压介质阻挡放电为物理干法工艺,可以初步满足工业需要,并符合国家对工业环保和节能减排的要求,可以解决传统的化学湿法工艺的一些缺点和不足。除了电学诊断和光谱诊断外,引入了气体分析和声频分析,更全面地对常压介质阻挡放电进行诊断,为实验和分析提供更多参考依据。气体分析法通过对等离子体产物的测量,得到原子氧在氩氧等离子体中生成的证据,解决发射光谱中无法观察到氧的问题。而声频分析可以在不适合其他诊断方法的情况下作为辅助手段,而且操作简便,设备便宜。实验结果发现,处理后的PET纤维与间苯二酚甲醛乳胶(RFL浸渍液)-橡胶复合材料界面的粘结强度有大幅提高(约50%)。PET纤维亲水性在短时间处理后迅速提高,这里化学氧化反应发挥了主要的作用,而等离子体物理刻蚀起了较小的作用。更为重要的是,这一常压介质阻挡放电材料改性的方法,可以推广应用于各种线绳材料的改性,提高材料的应用范围和附加值,满足市场对材料多变的需要。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-25
  1.1 研究背景  10-13
  1.2 等离子体概述  13-15
  1.3 介质阻挡放电  15-20
    1.3.1 气体放电  15-16
    1.3.2 介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)  16-20
  1.4 等离子体的应用  20-21
  1.5 本文研究的主要内容  21
  1.6 参考文献  21-25
第二章实验设计  25-32
  2.1 实验装置  25-28
  2.2 实验材料  28-29
  2.3 实验方法  29
    2.3.1 样品清洗  29
    2.3.2 等离子体处理  29
  2.4 表征  29-30
    2.4.1 纤维表面接触角测量仪  29
    2.4.2 红外光谱测量仪  29-30
    2.4.3 扫描电子显微镜  30
    2.4.4 界面剪切强度分析  30
  2.5 本章小结  30-32
第三章常压介质阻挡放电等离子体诊断  32-42
  3.1 常氬气、氬/氧、氬/氮介质阻挡放电的电学特性研究  32-34
  3.2 常压氬气、氬/氧介质阻挡放电的发射光谱研究  34-38
  3.3 常压氬/氧介质阻挡放电的气体分析研究  38-39
  3.4 常压氬气介质阻挡放电的声学特性研究  39-40
  3.5 本章小结  40-41
  3.6 参考文献  41-42
第四章常压介质阻挡放电等离子体表面改性 PET纤维  42-47
  4.1 等离子体处理对PET纤维接触角的影响  42-43
  4.2 扫描电子显微镜(SEM)表征  43-44
  4.3 衰减表面全反射红外光谱(ATR-FTIR)表征  44-45
  4.4 等离子体处理对PET纤维粘结力的影响  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章总结  47-49
  5.1 工作回顾  47-48
  5.2 展望与不足  48-49
硕士期间发表文章  49-50
致谢  50

常压介质阻挡放电等离子体连续处理对PET纤维表面改性技术研究

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