Plasmaaktivering

Plasmaaktivering är en ytförändringsprocess där ytor utsätts för plasma, en delvis joniserad gas, vilket ger ny funktionalitet eller ändrar ytors egenskaper utan att påverka materialets bulk. Denna plasma kan vara lågtrycks- eller atmosfärisk, och den använder olika gaser som syre, kväve, argon eller fluor. Under behandlingen genereras reaktiva arter (radikaler, joner) och fotonstrålar som bryter ned organiska ämnen, avlägsnar föroreningar och introducerar nya funktionella grupper som hydroxyl-, karbonyl- eller aminogrupp. Resultatet är ökad ytenergi, förbättrad vätbarhet och bättre vidhäftning eller biokompatibilitet.

Differentiering görs mellan processer som rengöring (plasma cleaning), funktionalisering (plasma activation) och mikroskopisk texturering (plasma etching eller roughening). Oxygen-plasma ökar ytenergin kraftigt och förbättrar vätbarhet, medan kväve- eller aminosplasma kan ge biologiskt aktiva eller adhesionsfrämjande grupper. Fluorplasma kan ge låg ytenergi och vattenavvisande ytor.

Användningsområden inkluderar polymerbeläggningar och adhesionsförbättring, ytfunktionalisering inför tryckning eller laminering, medicinska implantat, medicinsk utrustning och elektronikkomponenter. Processen kräver vakuum eller kontrollerad temperatur; vanligtvis används RF-plasma vid lågt tryck, eller atmosfäriska plasman för större och enklare installationer. Behandlingstiden varierar från sekunder till minuter.

Förändringen är ofta permanent men kan åldras (hydrofob återhämtning) över tid. Utvärdering görs med kontaktvinkelmätning, XPS, FTIR, AFM och ytförändringsanalys. Säkerhet kräver skydd mot UV och reaktiva arter samt lämplig ventilation.