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探究經(jīng)等離子處理后的PDMS實(shí)現(xiàn)不可逆鍵合的*工藝參數(shù)
探究經(jīng)等離子處理后的PDMS實(shí)現(xiàn)不可逆鍵合的*工藝參數(shù)。
工藝參數(shù)，因?yàn)椴煌镔|(zhì)表面硬度、活性條件等都可能不同，故對(duì)異質(zhì)的等離子清洗工藝參數(shù)也需要探究。
等離子法影響不可逆鍵合的因素有許多，每種因素下具有多個(gè)水平，而且多個(gè)因素之間也可能會(huì)有交互式影響。因此在進(jìn)行PDMS同質(zhì)異質(zhì)不可逆鍵合試驗(yàn)之前，需要設(shè)計(jì)科學(xué)、合理并且高效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與方法，對(duì)探究PDMS同質(zhì)異質(zhì)不可逆鍵合的最佳工藝條件是十分必要的。
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設(shè)計(jì)科學(xué)的試驗(yàn)方法
在工藝優(yōu)化中，應(yīng)用最多的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法為正交設(shè)計(jì)。等離子處理法涉及的主要工藝參數(shù)有三個(gè)：射頻功率，空氣流量，改性時(shí)間。不同的參數(shù)組合，會(huì)產(chǎn)生不同的改性效果，其主要體現(xiàn)在鍵合面積百分比大小，所以以鍵合面積百分比為指標(biāo)。為找出三種參數(shù)最佳組合，需要做大量的試驗(yàn)，為了減少成本，提高效率，需要采取正確試驗(yàn)方法。正交試驗(yàn)在全面樣品試驗(yàn)點(diǎn)中挑出具有代表性的樣品點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些點(diǎn)具有“均勻分散，齊整可比"的特點(diǎn)，其*的代表性使正交試驗(yàn)法成為分式析因設(shè)計(jì)的主要方法，是一種快速、經(jīng)濟(jì)、高效率的試驗(yàn)方法。
在不同射頻功率下，一定范圍的空氣流量和改性時(shí)間，都可以實(shí)現(xiàn)PDMS／PDMS的不可逆鍵合，但鍵合效果參差不齊，甚至差別極大
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各參數(shù)對(duì)鍵合強(qiáng)度的影響
保持空氣流量與改性時(shí)間不變只變動(dòng)射頻功率時(shí)，PDMS／PDMS的鍵合強(qiáng)度隨著射頻功率增大而逐漸增大，表明射頻功率越大，等離子處理對(duì)PDMS表面改性作用增強(qiáng)。保持射頻功率與改性時(shí)間不變只變動(dòng)空氣流量時(shí)，PDMS／PDMs的鍵合強(qiáng)度隨著空氣流量的增大而逐漸增大，表明空氣流量的增大對(duì)鍵合強(qiáng)度有促進(jìn)作用。
保持射頻功率與空氣流量不變只變動(dòng)改性時(shí)間，PDMS／PDMS的鍵合強(qiáng)度并沒(méi)有隨著改性時(shí)間的增大而增大，而是先增大后減小，可見(jiàn)改性時(shí)間在一定范圍內(nèi)可以增大鍵合強(qiáng)度，但超過(guò)某一臨界值，促進(jìn)作用減小，甚至有副作用。
等離子法中各因素影響從主到次的順序?yàn)椋?/p>
空氣流量>改性時(shí)間>射頻功率。
其鍵合面積百分比隨鍵合時(shí)間與鍵合加載壓力增加而增加，但兩者均有臨界點(diǎn)，超過(guò)臨界點(diǎn)對(duì)鍵合面積百分比的促進(jìn)作用迅速減弱。
三種參數(shù)搭配恰當(dāng)并且保證鍵合時(shí)間充裕，鍵合面積百分比都會(huì)超過(guò)90％，達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。在PDMS／PDMS產(chǎn)生不可逆鍵合的前提下，蓋片與基底的PDMS配比越低，鍵合強(qiáng)度越大，PDMS／PDMS鍵合強(qiáng)度隨隨射頻功率增大而增大，隨空氣流量增大而增大，改性時(shí)間對(duì)其的影響卻不穩(wěn)定。
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對(duì)于等離子法處理時(shí)，射頻功率越高越好，改性時(shí)間越久越好，中低頻對(duì)表面的改性效果較差，高頻對(duì)表面的改性效果較好。
鍵合強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果
