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八甲基环四硅氧烷的等离子体聚合过程研究
作 者: 刘益民
导 师: 张广秋;葛袁静
学 校: 北京印刷学院
专 业: 材料物理与化学
关键词: 等离子体聚合 八甲基环四硅氧烷 过程研究 透明薄膜 放电空间 断裂方式 聚合机理 膜的形成过程 等离子体产生 聚合过程
分类号: TQ316.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2002年
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内容摘要
本论文选用射频(13.56MHz)放电作为等离子体产生源,以静电探针为测量手段,研究了D4这种单体的等离子体聚合反应的产物和过程。1. 在不同的放电气体下,我们得到了粉末、透明薄膜和交联薄膜三种D4的等离子体聚合产物,其中粉末与透明薄膜是在相同的放电条件下获得的。经过红外和XPS分析后,我们发现粉末与透明薄膜的结构是完全不同的,因此,我们认为这两种产物存在着不同的聚合机理。其中粉末为气相空间的聚合产物,薄膜为基片上的生长产物,即粉末与薄膜的活性物种分别是在空间和基片生成。我们还发现透明薄膜与交联薄膜也存在不同的聚合机理。透明薄膜的形成过程中,Si—O键的断裂是D4在聚合过程中主要的断裂方式;而交联薄膜的形成过程中,Si—C或者C—H的断裂是D4在聚合过程中主要的断裂方式。2. 在放电空间引入磁场后,放电空间的电子温度增加了。此时,等离子体聚合的产物为颗粒状的薄膜。从红外谱图看出:这种薄膜与交联薄膜类似,只是其中含有较多的羰基。这很可能就是由于磁场增加了粒子间相互碰撞引起的。3.从放电后产物的分布与磁场的形状相似,可以推论出:有磁场存在时,反应的活性粒子包含有带电粒子。因为只有带电粒子才会受到磁场的约束。
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全文目录
中文摘要 5-7 第一章 综述 7-19 1.1 等离子体的存在和定义 7-8 1.2 等离子体的发生 8 1.3 等离子体的相关参量 8-10 1.4 等离子体化学的历史及研究内容 10-12 1.4.1 等离子体化学的历史 10 1.4.2 等离子体化学研究的内容 10-12 1.5 等离子体聚合及其特点 12-13 1.6 等离子体聚合机理 13-16 1.6.1 等离子体聚合中的基元反应 13 1.6.2 等离子体聚合机理 13-16 参考文献 16-19 第二章 本课题的提出 19-20 第三章 等离子体参数的测量 20-26 3.1 静电单探针装置及测量原理 20-24 3.1.1 静电单探针装置 20-21 3.1.2 静电单探针测量的工作原理 21-23 3.1.3 电子温度和电子密度的计算 23-24 3.2 静电探针的测量 24-25 3.3 小结 25 参考文献 25-26 第四章 D4等离子体聚合实验研究 26-44 4.1 实验原料、装置及方法 26-27 4.2 聚合膜的制备方法 27-28 4.3 D4的等离子体聚合参数对反应的影响 28-30 4.3.1 极间距对聚合成膜的影响 28-29 4.3.2 单体进气速率对聚合成膜的影响 29 4.3.3 放电功率对聚合成膜的影响 29-30 4.3.4 气压对聚合成膜的影响 30 4.4 聚合物的表观形态 30-33 4.5 D4等离子体聚合物的结构分析 33-41 4.5.1 红外结果分析 33-36 4.5.2 X射线光电子能谱分析 36-41 4.6 D4等离子体聚合机理讨论 41 4.7 小结 41-42 参考文献 42-44 第五章 磁场引入对聚合过程的影响 44-52 5.1 电子和离子在磁场中的运动 44-46 5.2 磁场的设计与测量 46-47 5.3 磁场对放电的影响 47-48 5.4 磁场对等离子体聚合物的影响 48-49 5.5 聚合物的结构分析 49-50 5.6 聚合机理讨论 50 5.7 小结 50-51 参考文献 51-52 结论 52
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 高分子化合物工业(高聚物工业) > 生产过程 > 聚合反应过程
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