Малюнок 2 - Схема розрядних процесів в порі шкіряного матеріалу при обробці в вче плазмі
Отримуємо, що система вче-розрядників в порах шкіряного матеріалу зазнає динамічні зміни в ході обробки. Стискаючись і розширюючись, пори змінюють характеристики відбуваються в них разрядових процесів. Так як пластична біпорістая система шкіри взаємопов'язана, на разрядовие процеси в порі впливають аналогічні процеси в сусідніх порах. Звідси ж випливає, що процеси у вторинних порах впливають на складові їх первинні пори, а також на характеристики відбуваються в них розрядних процесів, і навпаки.
Для підтвердження про можливість модифікації шкіряного матеріалу за рахунок виникнення вче-розряду безелектродного типу в порах розглянуті основні характеристики шару позитивного заряду в поверхні зразка.
Усередині оброблюваного виробу існує електричне поле, обумовлене різницею електричних потенціалів, створюваних плазмовими шарами з різних сторін від його поверхонь.
Максимальна різниця потенціалів плазми з протилежних сторін плоского зразка становить величину ~ 80 В. Амплітуда напруженості електричного поля, створюваного цією різницею потенціалів всередині пористого матеріалу при товщині 1-2,5 мм, досягає величини (2,5-6,5) · 104 В / м. Цього достатньо для пробою газових проміжків в порах. Оскільки пробій газу в вче-розряді відбувається при значенні E / P ~ 10 В / мПа, напруженість електричного поля, створюваного всередині пористого обсягу, дійсно достатня для пробою знаходиться там газу.
Дана ситуація характерна саме для високочастотного поля. У постійному електричному полі, наприклад в тліючому розряді, протилежні поверхні виробу заряджаються до приблизно однакового потенціалу; в результаті напруженість електричного поля всередині тіла практично дорівнює нулю.
Таким чином, при обробці пористих тіл в плазмі вче-розряду зниженого тиску, на відміну від інших видів газових розрядів, можливе проведення об'ємної обробки.
Проведені вимірювання [2] показали, що в процесі обробки матеріал піддається впливу іонних потоків з середньою енергією іонів від 10 до 100 еВ при щільності іонного струму 0,1-3 А/м2, напруженості магнітного поля 30-200 А / м . Температура зразка при цих параметрах змінюється від 20 до 100 0С. Даний температурний режим є оптимальним, оскільки мова йде про модифікації матеріалу білкового складу, чутливого до термічних впливів.
З плазми на зовнішню поверхню пористого матеріалу надходять потоки заряджених частинок - імпульсно-періодичний потік електронів (в момент торкання електронним хмара поверхні тіла) і безперервний потік іонів. Подібна дія сприяє стисненню матеріалу.
При модифікації поверхні стінок пір співвідношення внесків зазначених механізмів впливу активних частинок плазми змінюється. Максимальну концентрацію електронів в порах і капілярах можна оцінити з даних, наведених на малюнок 3.
Рисунок 3 - Залежність концентрації електронів від напруги на електродах в вче розряді в аргоні, GAr=0,08 г / с, Р=13 Па, f=13,56 МГц
Таким чином, вплив ВЧ-розряду на високомолекулярні матеріали має єдину природу, і основними процесами, відповідальними за модифікацію волокнистих матеріалів, є рекомбінація іонів на матеріал і бомбардування його внутрішньої і зовнішньої поверхні низькоенергетичними іонами. При цьому характер взаємодії визначається властивостями шару просторового заряду, що виникає у ...
