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毕业论文课题相关文献综述
一、概述
大气压等离子射流是近年来逐渐兴起的一种新等离子体放电技术，是目前国内外等离子体科学与工程领域的研究热点之一。与传统方法相比，大气压等离子体射流由于可在大气环境中产生，具有操作简单、成本低、无废弃物等优点，尤其在温度敏感材料、复杂形状工件等表面处理上更显示出独特的技术优势。这种方法因气流的喷射可以把放电空间产生的一些活性成分、激发态粒子、甚至荷电粒子导出放电区域，使放电区域与工作区域分离，因此更具有实用性。在生物医疗应用方面，由于等离子体射流的气体温度低、活性高、操作简单、不限制尺寸等优越性越来越受到人们的关注和兴趣。但是单管条件下，生成的等离子体射流量较少，单管等离子体弱电离性，处理面积有限等方面存在一些缺陷，采用阵列的方式可以生成大面积的等离子体射流。目前对等离子体射流材料表面研究已经开展起来，但对于大面积射流阵列的研究才刚刚起步，对其进行表面改性的效果和机制等尚不清楚。
二、射流改性装置
按照阵列中射流单元排列方式，射流阵列可以分为一维射流和二维射流阵列。一维阵列通常是将多个小尺度射流单元线状排列，在一维方向上对其进行扩展，满足长距离处理需求，如图1(a)所示。为了进一步加大等离子体射流的处理面积，将线性方向排列的一维阵列结构，在横纵两个方向上进行扩展，可形成面型排列的射流源，即二维等离子体射流阵列，如图1(b)所示。
(a)一维（b）二维
图1射流阵列示意图
有研究采用针电极结构的射流单元，其中采用石英玻璃管作为介质，中间插入不锈钢管作为供电电极，将7个射流单元间隔5.3mm构成正六边形类蜂巢状等离子体射流阵列，如图2所示，利用高频高压交流电源驱动如上结构在He流量为4SLM、外加电源幅值为7.5kV，频率为30kHz时，产生了长度为1.8-2cm稳定的二维射流阵列
图2类蜂巢状二维射流阵列
三、国内外现状外国在该领域起步较早，1988年，Schutze等人，对不同等离子源作为大气压等离子体射流进行回顾和比较。2007年，Morent等研究了氦气和氩气介质阻挡放电对处理聚合物表面薄膜老化的问题。解释了等离子体处理后的聚合物薄膜会产生不同的交联度。提高交联度会阻碍高分子链的运动，减少衰老的作用。2009年，Wang研究了氩等离子体处理羊毛纤维表面亲水性随时间的变化。试验人员认为排除时间的影响其也可应用在等离子体应用等领域。相比于小面积射流单元，射流阵列扩大了处理的面积和增强了处理的灵活性。尽管其研究还不够深入，但也有研究者也初步探索了应用效果，将其用于材料表面改性，生物医学和薄膜沉积等领域，并获得了良好的效果。如图3所示，Cao等利用He气中一维射流阵列处理医用手术钳等，获得了良好的效果。RFoest等在Ar气中添加少量N2/SiH4的混合气体中产生一维射流阵列，并用于材料表面改性，也获得了良好效果。
图3一维等离子体射流阵列对手术钳表面的处理国内运用等离子体处理方法对聚合物纤维表面进行改性起步较晚，但也有了一定进展。2003年，谢洪德等用氩离子体处理改性丙纶。探讨了改性丙纶经氩等离子体处理的工艺条件及处理后纤维的性能及表面形态。2009年，潘贤林进行了常压等离子体射流对PBO纤维表面改性的研究。PBO纤维经APPJ处理后，表面浸润性能得到改善,IFSS提高了27.85%~130.96%,而纤维强力损伤很小。2010年，郑培超等人对大气压微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜的表面改性进行了研究。研究结果表明，随着处理时间的增加，聚酰亚胺薄膜的水接触角逐渐降低，而表面能逐渐增加，并且处理后的材料在空气中放置时会出现老化效应。采用原子力显微镜观察了改性前后的表面形貌，发现处理后的聚酰
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