[发明专利]一种采用大气压等离子体对管内外壁进行表面改性的方法

说明书

本发明提供了一种采用大气压等离子体对管内外壁进行表面改性的方法，属于等离子体材料表面处理技术领域。将产生的等离子体射流作用于待处理管状材料表面，在待处理管状材料内通入工作气体，在待处理管状材料内形成等离子体；等离子体射流对待处理管状材料外壁进行表面改性，同时提供了电离待处理管状材料内部工作气体的电场以便在管内生成等离子体，该等离子体实现对待处理管状材料内壁的表面改性；当待处理管状材料沿轴向做旋转、进给运动时，可实现任意长度管状材料的内外壁表面改性。该方法无需复杂真空设备，通过控制被处理管的运动实现任意长度管内外壁的同时改性，且成本低，操作简单灵活，对环境无污染，是一种绿色表面改性方法。

技术领域

本发明涉及一种大气压等离子体对管状材料内壁和外壁同时进行表面改性的方法，属于等离子体材料表面处理技术领域。

背景技术

润湿性是材料表面的重要性质之一，很多材料因表面润湿性差而影响其生物相容性、粘附性等。已有多种方法被用来提高材料表面润湿性，如湿化学法、激光处理、紫外处理以及等离子体处理等，其中，等离子体表面处理技术因对基体材料影响小、环境友好等原因而受到广泛关注。公开号为CN 1526753 A、CN 1900408 A、CN 202318981 U的发明专利均提供了采用等离子体对材料进行表面改性的装置和方法。但这些装置或方法均需要复杂昂贵的真空设备，且被处理材料的尺寸受真空腔的限制，因而大大降低处理效率，增加处理成本。因而无需真空、操作简单方便、成本低的大气压等离子体材料表面改性得到了广大科研工作者的重视，如专利CN 102259364 A、CN 202907329 U、CN 102905455 A、CN 103194001A等。

管状结构材料在机械、生物医学等领域广泛应用，对其进行表面改性可有效改善其应用效果。文献Appl.Phys.Lett.2009,94(11),111501中作者将一根不锈钢针插入石英管中，通入气体并在不锈钢针上施加电压，形成大气压单针放电等离子体，进而对该石英管内壁表面形成改性。文献Plasma Process.Polym.2015,12(3):271-284.中介绍了一种将产生的大气压等离子体射流通入聚合物管的方式进行管内壁表面改性。但这两种方法只能改性管内壁表面，同时因等离子体放电强度或等离子体射流渗透长度有限而导致可实现改性的管的长度受到限制。

发明内容

本发明提供了大气压等离子体对管状材料内壁和外壁同时进行表面改性的方法，可在大气压下通过介质阻挡放电等离子体射流作用于待改性的管外壁，实现对外壁的表面改性；在待改性管中通入工作气体时可在管内形成等离子体，实现管状结构内壁表面改性；当待处理管内通入工作气体且沿着轴向做旋转、进给运动，即可同时实现任意长度管的内外壁表面改性。

一种采用大气压等离子体对管内外壁进行表面改性的方法，步骤如下：

本发明涉及一种大气压等离子体对管状材料内壁和外壁同时进行表面改性的方法，主要通过介质阻挡放电等离子体射流2对管3外壁进行表面改性，同时提供电场在管3内部形成等离子体实现对内壁的改性。