【編號】2020-39
　　【題名】氮離子注入對聚四氟乙烯表面電荷積聚和消散特性的影響
　　【作者】劉暢，宋法倫，朱明冬等
　　【機(jī)構(gòu)】中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所，高功率微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；中國工程物理研究院研究生院；哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接與連接國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
　　【刊名】強(qiáng)激光與粒子束（2020年07期）
　　【文摘】為了抑制聚四氟乙烯材料表面電荷積聚，采用射頻產(chǎn)生氮等離子體對其表面進(jìn)行等離子體浸沒離子注入以改善其表面性能。對注入前后的聚四氟乙烯材料樣品進(jìn)行了X射線光電子能譜分析(XPS)、傅里葉紅外光譜測試(FTIR)、水接觸角測量、表面電阻率測量以及表面電位衰減測量，并基于等溫表面電位衰減理論對其表面陷阱能級和密度分布進(jìn)行了計(jì)算，以分析聚四氟乙烯樣品經(jīng)離子注入處理后其表面成分和物理性能的變化，并研究了這些變化對聚四氟乙烯樣品表面電荷積聚和消散特性的影響。結(jié)果表明：氮離子注入后，聚四氟乙烯材料表面化學(xué)成分的主要變化是自身分子結(jié)構(gòu)的破壞和轉(zhuǎn)化，部分CF2結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镃F和CF3結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致樣品表面陷阱能級變淺；水接觸角升至140°左右，比未處理樣品上升了約27°，表面電阻率降至3×1015Ω，比未處理樣品下降了兩個數(shù)量級；表面電暈放電1min后，經(jīng)氮離子注入處理的聚四氟乙烯材料表面積聚電荷量減少，消散速度加快，這是因?yàn)楸砻嫦葳迥芗壸儨\有利于表面電荷脫陷，同時表面電阻率降低也促進(jìn)了表面電荷沿面?zhèn)鲗?dǎo)的消散過程，聚四氟乙烯樣品表面陷阱能級分布曲線也證實(shí)了這一論點(diǎn)。