毕业论文课题相关文献综述
1 概述
众所周知，物质分为固态、液态和气态三种状态，并且在一定的条件下，它们之间能够实现相互转化，物质的不同聚集态对应着物质的粒子(分子、原子和离子)排列的不同有序程度，因此实现物质各态间的转换，实际上就是改变物质有序度的过程。物质的温度从低到高变化时，逐次经历固、液、气三种状态。当温度进一步升高时，由于热运动加剧，气体中的分子、原子进行碰撞，出现电离状态，由带电粒子(包括正、负离子和电子)和中性微粒(分子、原子、自由基或活性基团)组成，在宏观上呈电中性，称为等离子体。等离子体是由电子、离子等带电粒子以及中性粒子（原子、分子、微粒等）组成的，并表现出集体行为的一种准中性非凝聚系统，是固体、液体和气体三态以外的新的聚集态，又称物质的第四态。相对固、液、气三态而言，等离子体广泛存在与宇宙空间中，根据印度天体物理学家Meghandsoha的推算，宇宙中99.9%以上的物质均处于等离子体状态。因此,与其它三种物态相比,等离子体态的参数空间跨度很大。由于采用气体放电产生低温等离子体在技术上容易控制和实现，因此，低温等离子体的产生，大多数是利用气体放电方式。气体放电产生的低温等离子体主要方式有：弧光放电(Arc Discharge)、辉光放电(Glow Discharge)、电晕放电(Corona Discharge)、介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)、大气压等离子体射流(Atmospheric Pressure Plasma Jet,APPJ)等。相比于其他放电形式，大气压等离子体射流(APPJ)是近年来发展起来的一种新型的等离子体源。APPJ通过气流的作用，使得放电区域与工作区域分离，并能使大部分活性物种和带点粒子释放在处理对象表面，具有形式灵活、操作简单、成本低廉、稳定性高等显著优点，在材料加工、改性、等离子体医学、环境工程等领域具有广阔的应用前景。
物质的憎水性是由于憎水基团的作用，一般的憎水基团为C-H键，如油脂类物质。在复合绝缘子行业中，憎水性也被称为湿润性，由复合绝缘子外绝缘（硅橡胶）的表面张力决定，表征水分对复合绝缘子外绝缘的湿润能力。出淤泥而不染是荷叶的特性,植物叶表面的这种天然自清洁效果的原理来自于表面的超憎水性能。由于超疏水表面的优异性能和重要应用，有关超疏水表面的研究近十年来受到广泛的关注。例如，超疏水表面用于玻璃（尤其是高强玻璃，汽车挡风玻璃等），陶瓷，混凝土，木材等建筑材料上， 可以使材料具有自清洁（利用雨水就可以保持清洁的外观）或易于清洗的特性；用于微流体装置中，可以实现对流体的低阻力，无 漏损传送；用于与血液接触的生物医学 Fig.1 The hydrophobicity 漏损传送；用于与血液接触的生物医学 ofthenature
材料上，可以抑制血小板的粘附和活化 图1 自然界中天然的憎水性
，改善材料的血液相容性。目前对含憎水性成分阵列型等离子体射流的放电特性研究较少，而这种形式的放电可以用来对聚合物材料表面进行憎水性改性。
同时，目前研究中采用的等射流离子体一般呈现针状或管状结构，只适用于极小面积的特殊部位改性处理（通常不超过1平方厘米），为了产生更适应实际应用的较大面积的射流源，研究者们又对射流放电进行大尺度扩展，以
Fig.2 Image of contact angle of PET surface
before and after treatment
图2 处理前后PET表面水接触角照片
多个小尺度的射流为基本单元，将它们并联排列起来获得较大面积等离子体，称为射流阵列。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。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。在用APPJ等离子体对材料表面进行改性处理中，主要有增加其亲水性和憎水性两方面，许多研究者尝试在以纯气体为工作气体的射流中加入含Si或含F等含憎水性成分气体来进行表面憎水性处理。
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