مفاعل ضغط جوي بلازما كيميائي لتعديل مواد لف البوليمر

تحياتي عزيزي القارئ! أود اليوم أن أتحدث عن أحد تطبيقات بلازما الضغط الجوي ذات درجة الحرارة المنخفضة. هناك الكثير من المعلومات على الإنترنت حول كيفية الحصول على جهد عالٍ قادر على اختراق تفريغ طاقة كافية. يتلقى العديد من العشاق تصريفات جميلة مثل قوس الملون ، التيجان ، إلخ. من لفائف تسلا ومحولات فلاي باك للتلفاز وميكروويف.

بالإضافة إلى الجمال ، يمكن استخدام بلازما تصريف الغاز على نطاق واسع في مختلف الصناعات كأداة للتعديل والتنشيط والتنقية. تعتبر الصناعة الخفيفة أحد المجالات التقليدية للتطبيق ، حيث يتم استخدام البلازما ذات الضغط المنخفض أو الجوي لمعالجة أغشية البوليمر بهدف تحضيرها للطلاء والورنيش ومنتجات اللصق وما شابه ذلك. على سبيل المثال في الواقع ، الهدف من التعرض للبلازما هنا هو زيادة الطاقة السطحية للمادة. إن إعطاء الخصائص الخاصة بالسطح ، على سبيل المثال ، تشكيل الحد الأقصى من نوع معين من الروابط المزدوجة في حالة عدم وجود روابط من نوع آخر ، هي مهمة غير تافهة بسبب النشاط الكيميائي العالي لبلازما تفريغ الغازات بدون توازن.





في الآونة الأخيرة ، تم توسيع نطاق مواد البوليمر بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى التطبيق التقليدي البدائي نسبيًا مثل التغليف والعزل الكهربائي والمواد النسيجية ، خاصة البوليمرات ، يتم استخدامها في تصنيع أغشية التبادل والألياف. ظهر عدد كبير من البوليمرات الطبية - يتم تقديم عدد من المتطلبات المحددة لها ، والتي لا يمكن تلبيتها في كثير من الأحيان إلا من خلال تطعيم العديد من الأدوية على السطح ، والتي يجب تنشيط السطح بها بشكل موحد وموحد. على سبيل المثال نشأت فكرة في الفقرة السابقة - إعطاء خصائص السطح المحدد.

في ضوء حقيقة أن المصالح ، بما في ذلك الاهتمامات العلمية ، مرتبطة بالبلازما ذات درجة الحرارة المنخفضة ، تمت قراءة عدد من الأعمال التي توضح إمكانية استخدام ما يسمى أنظمة حل البلازما لتعديل المواد البوليمرية. أبسط نظام هو أقطاب معدنية وسائلة ، يتم فيها حرق تصريف الغاز ، ويتم تعديل المادة التي يتم تعديلها. في مثل هذا النظام ، يمكن دمج نشاط البلازما مع الاتجاهية والانتقائية للعمليات التي تحدث في المحلول تحت تأثيره.

وبالتالي ، يمكن أن تتحول أنظمة محلول البلازما إلى اتجاه واعد في تطوير وتحسين الطرق لإضفاء خصائص معينة بشكل انتقائي على المواد البوليمرية. لهذا ، تم اختراع التثبيت التالي:

التثبيت عبارة عن خلية بها حل يمر من خلاله فيلم بوليمر ، يتم سحبه بواسطة محرك كهروميكانيكي.



يتم مسح سطح المحلول في الخلية بواسطة تفريغ في حركة متعدية عكسية مع توقفات لرسم الفيلم. وهكذا ، فقد حصلنا على آلة ذات تنسيقين باستخدام CNC.

كان النموذج الأولي مصنوعًا من محركات سيارتين ، وقطعة من الزجاج العضوي والعديد من أجهزة أشباه الموصلات. منذ ، في رأيي ، لقد راجعت النص بالفعل ، سأعطيك مقاطع فيديو للتوضيح:



ثم استبدلنا نظام المسح الضوئي بمحرك أقراص مضغوطة للتخلص من مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، كما استبدلنا نظام سحب الأفلام بمسح ورق عبر الطابعة. نظرًا لأن محركات الأقراص تعتمد على محركات السائر ، اضطررت إلى تغيير الجزء الكهربائي قليلاً ...



يتكون الجزء الكهربائي من لوحة تحتوي على متحكم متحكم AVR ATmega8 واثنين من محركات المحرك L293d و l298N.

في عملية العمل من التفريغ ، تم تسخين المحلول في الخلية وكان من الضروري أيضًا إنشاء خلية ذات حجم أكبر. لتبادل السوائل بينهما ، تم استخدام مضختين غسالة vaz.



كان العمل الإضافي معقدًا بسبب عدم وجود ضوابط ، حيث أنه في كل مرة كان الميكروكونترولر يعيد تحميل وميض متعب جدًا. ونتيجة لذلك ، تم إعادة تصميم التثبيت بالكامل تقريبًا: وضعوا كل شيء في حالة منفصلة ، واستبدلوا الميكروفون بـ mega16 ، وأضافوا شاشة LCD وعدة أزرار - حصلنا على جهاز تحكم عن بعد للتحكم في السرعات والمسافات:



على هذا ، تم ترك التثبيت بمفرده ، وتم تنفيذ العديد من التجارب ، وتم تحديد ظروف التشغيل المثلى للحلول المختلفة والقوة المستثمرة في التفريغ. في جميع البكرات ، يتم استخدام الماء المقطر العادي كحل للعمل. تم إجراء التجارب مع حلول مختلفة ، لا أستطيع أن أقول النتائج لأسباب موضوعية. تم استلام براءة اختراع للتثبيت.

أكتب مقالًا عن هذا المورد لأول مرة ، ولم أحسبه بعد ، خاصة مع التصميم. للمحتوى ، اكتب في التعليقات.

شكرا لكم على اهتمامكم!

Source: https://habr.com/ru/post/ar398951/