Модификация гидрофильных свойств поверхности нержавеющей стали, обработанной в плазме диэлектрического барьерного разряда

Abstract

В работе исследовано влияние обработки холодной плазмой диэлектрического барьерного разряда атмосферного давления на гидрофильные свойства поверхности нержавеющей стали марки AISI-304. Плазма генерировалась в коаксиальной разрядной системе с использованием аргона в качестве плазмообразующего газа. Экспериментально установлены зависимости краевого угла смачивания от времени обработки, расстояния от разрядной трубки до образца и расхода газа. Показано, что оптимальные режимы обработки (время 30–50 с, расстояние 1,5 см, расход аргона 150–250 л/ч) позволяют снизить краевой угол смачивания с 75° до 17-20°, что соответствует переходу поверхности из гидрофобного состояния в гидрофильное. Предложен механизм модификации, связанный с атомарной очисткой поверхности и образованием полярных кислородсодержащих функциональных групп на оксидном слое хрома. Метод является экологически безопасным, высокопроизводительным и перспективным для промышленного применения при подготовке металлических поверхностей к склеиванию, пайке и нанесению покрытий.