J 2016

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

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

Basic information

Original name

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

Name in Czech

Vliv chemického předčištění na plazmovou úpravu hliníku RF plazmovou tužkou

Authors

PRYSIAZHNYI, Vadym (804 Ukraine, belonging to the institution), Pavel SLAVÍČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Eliška MIKMEKOVÁ (203 Czech Republic) and Miloš KLÍMA (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution)

Edition

Plasma Science and Technology, 2016, 1009-0630

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10305 Fluids and plasma physics

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 0.830

RIV identification code

RIV/00216224:14310/16:00087605

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000375143300017

Keywords (in Czech)

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

Keywords in English

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

Tags

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

Abstract

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.

In Czech

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.

Links

TE02000011, research and development project
Name: Centrum výzkumu povrchových úprav (Acronym: povrchovky)
Investor: Technology Agency of the Czech Republic