在半导体、显示器件、光学仪器等众多领域,玻璃凭借其优异的透光性、化学稳定性等特性被广泛应用。然而,玻璃表面易吸附有机物、微粒等污染物,这些污染物会严重影响后续的镀膜、键合、封装等工艺质量,甚至导致产品性能下降或报废。传统的玻璃清洗方法,如溶剂清洗、超声清洗等,虽能去除部分污染物,但对于一些顽固污染物或复杂表面的清洁效果欠佳,且可能存在二次污染风险。
等离子清洗技术作为一种新型的表面处理技术,凭借其高效、环保、无二次污染等优势,能够与玻璃表面的污染物发生物理碰撞和化学反应,从而将污染物分解并去除,同时还能改变玻璃表面的化学组成和微观形貌,进而影响其润湿性,在玻璃表面清洁领域得到了越来越广泛的应用。
然儿,如何评估清洗后的效果,就需要一款检验的设备,接触接触角测量仪是一种常用的表面性能分析仪器,通过测量液体在固体表面的接触角,可以快速、准确地评估固体表面的清洁度和润湿性。
接触角测量仪检验方法与步骤:
1、打开接触角测量仪,进行仪器预热和校准。校准过程通常使用标准样品(如已知接触角的硅片),确保测量结果的准确性。
2、将空白对照组和实验组的玻璃样品分别放置在接触角测量仪的样品台上,调整样品台的位置,使样品表面处于水平状态。
3、设定测量参数,如液体滴注体积(通常为 1-5μL)、测量时间间隔等。本实验选用去离子水作为测量液体,因为水是一种常见的极性液体,对表面清洁度和极性变化较为敏感。
4、使用微量注射器将去离子水滴注在玻璃样品表面的不同位置(通常选取 3-5 个不同的测量点),待液滴稳定后(一般为 10-30 秒),接触角测量仪通过图像采集系统获取液滴的图像。
5、利用接触角测量仪自带的分析软件对采集到的液滴图像进行分析,计算出每个测量点的接触角数值,并取平均值作为该样品的接触角测量结果。
清洁度检验结果分析,实验证明,玻璃样品取5个点的水接触角平均值为 35.9°,表明其表面存在一定量的污染物,清洁度较低。经过氧气等离子清洗后的实验组玻璃样品,水接触角平均值降至 8.1°,接触角显著减小。这是因为等离子清洗过程中,活性粒子去除了玻璃表面的有机物等污染物,使玻璃表面的极性得到恢复,从而提高了表面清洁度。接触角的减小幅度越大,说明等离子清洗对玻璃表面污染物的去除效果越好,玻璃表面的清洁度越高。
未来,随着等离子清洗技术和接触角测量技术的不断发展,两者的结合将更加紧密。一方面,将进一步优化等离子清洗工艺参数,提高对玻璃表面清洁度和润湿性的调控精度;另一方面,将开发更加智能化、高精度的接触角测量仪,实现对玻璃表面性能的实时、在线监测,为玻璃相关产品的高质量生产提供更加可靠的保障。此外,还可以探索等离子清洗与其他表面处理技术的复合应用,以及接触角测量与其他表面分析技术的联合使用,进一步拓展其在玻璃表面改性领域的应用范围。
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