復合材料膠接表面的等離子清洗技術

等離子處理技術是指通過等離子體中的高能粒子對材料表面進行轟擊，使表面物質降解，增加表面粗糙度，若等離子體中有其他活性粒子，如氧等離子，則可與表面物質發生反應而使表面活化的一種方法。等離子體處理技術可適用于纖維、塑料、橡膠以及復合材料的表面處理。

根據氣體類型的不同，等離子體中的粒子組成也不同，但這些粒子均由電子、正負離子、自由基和未被電離的分子、原子組成。在等離子處理物質表面時，高能電子會首先轟擊物質表面，使表面的化學鍵斷裂，并形成小分子而揮發。在化學鍵斷裂的同時，等離子體中的活性成分，如氧等離子、自由基，可與表面因電子轟擊而斷裂的化學鍵重新結合，殘留在表面而活化表面。因此通常經等離子體處理后的表面，粗糙度會顯著增加，同時表面會留有活性基團，這些活性基團可在膠接時與膠黏劑發生化學鍵合，能顯著提高膠接強度。若產生等離子體的氣體中僅含有惰性成分，則只能生成一個粗糙的表面。

用于復合材料增強用的碳纖維表面光滑且惰性較高，未經表面處理增強樹脂時，纖維表面剪切力薄弱，增強效果不佳，極易在纖維樹脂界面處發生破壞。等離子體表面處理是碳纖維表面處理技術中的重要一種，相比于其他氧化處理、表面涂層方法，等離子處理方法對纖維自身性能損傷最小，且處理過程幾乎無其他廢物產生，是一種環境友好型的處理工藝。

應用于通用塑料及橡膠的等離子體處理技術較目前機械打磨、拋光等方法相比，雖能獲得較好的表面質量，但處理成本較高，難以大量推廣應用，但適合對粘接質量要求較為苛刻的場合。

經等離子處理后纖維和樹脂的界面結合力能夠明顯提升，剪切強度顯著提高。最適合于復合材料膠接表面的介質阻檔放電等離子處理技術。介質阻檔放電可以在常溫常壓中穩定進行，產生連續的等離子源，且放電設備造價合理，因此確保了其在工業化應用時的成本和連續性；其次，介質阻檔放電能夠通過反應性氣體（如氧氣）產生能夠活化復合材料表面的粒子，可以確保表面能夠提高足夠的膠接強度。