J 2016

Influence of Chemical Precleaning on the Plasma Treatment Eficiency of Aluminum by RF Plasma Pencil

PRYSIAZHNYI, Vadym, Pavel SLAVÍČEK, Eliška MIKMEKOVÁ a Miloš KLÍMA

Základní údaje

Originální název

Influence of Chemical Precleaning on the Plasma Treatment Eficiency of Aluminum by RF Plasma Pencil

Název česky

Vliv chemického předčištění na plazmovou úpravu hliníku RF plazmovou tužkou

Autoři

PRYSIAZHNYI, Vadym (804 Ukrajina, domácí), Pavel SLAVÍČEK (203 Česká republika, domácí), Eliška MIKMEKOVÁ (203 Česká republika) a Miloš KLÍMA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Plasma Science and Technology, 2016, 1009-0630

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 0.830

Kód RIV

RIV/00216224:14310/16:00087605

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000375143300017

Klíčová slova česky

plazma;atmosférický tlak;plazmová tryska;hliník;povrchová úprava; povrchové procesy; chemické předčištění

Klíčová slova anglicky

atmospheric pressure plasma; plasma jet; aluminum; surface treatment; surface processing; chemical precleaning

Štítky

Změněno: 6. 4. 2017 19:47, Ing. Andrea Mikešková

Anotace

V originále

This paper is aimed to show the influence of initial chemical pretreatment prior to subsequent plasma activation of aluminum surfaces. The results of our study showed that the state of the topmost surface layer (i.e. the surface morphology and chemical groups) of plasma modified aluminum signiticantly depends on the chemical precleaning. Commonly used chemicals (isopropanol, trichlorethane, solution of NaOH in deionized water) were used as precleaning agents. The plasma treatments were done using a radio frequency driven atmospheric pressure plasma pencil developed at Masaryk University, which operates in Ar, Ar/O2 gas mixtures. The efectiveness of the plasma treatment was estimated by the wettability measurements, showing high wettability improvement already after 0.3 s treatment. The efects of surface cleaning (hydrocarbon removal), surface oxidation and activation (generation of OH groups) were estimated using infrared spectroscopy. The changes in the surface morphology were measured using scanning electron microscopy. Optical emission spectroscopy measurements in the near-to-surface region with temperature calculations showed that plasma itself depends on the sample precleaning procedure.

Česky

Tato publikace je zaměřena na určení vlivu počáteční chemické předúpravy povrchu před následnou plazmovou aktivací hliníkových povrchů. Výsledky naší studie ukázaly, že stav svrchní povrchové vrstvy v plazmatu modifikovaného hliníku bezprostředně závisí na chemickém předčištění (morfologie povrchu a chemické skupiny). Běžně používané chemické látky (isopropanol, trichlorethylen, roztok hydroxidu sodného v deionizované vodě) byly použity jako činidla pro předčištění. Plazmové úpravy vzorků byly provedeny pomocí radiofrekvenční plazmové tužky, která byla vyvinuta na Masarykově univerzitě. Úpravy povrchu probíhaly za atmosférického tlaku v plynu Ar a směsi Ar+O2. Účinnost povrchové úpravy plazmatem byla určována měřením povrchové energie, která ukazuje na výrazné zvýšení smáčivosti již po 0,3 s ošetření. Efekty čištění povrchu (odstranění uhlovodíků), oxidaci povrchu a aktivaci (tvorba skupin OH) byly měřeny pomocí infračervené spektroskopie. Změny v morfologii povrchu byly měřeny pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Provedená optická měření emisní spektroskopie včetně vypočtených teplot v oblasti plazmatu u povrchu hliníku ukázala, že i vlastnosti plazmatu silně závisí na postupu předčištění vzorků hliníku.

Návaznosti

TE02000011, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu povrchových úprav (Akronym: povrchovky)
Investor: Technologická agentura ČR, Research center of surface treatment