Wpływ wyładowania koronowego na właściwości powierzchni szkła

• Autorzy: Nocuń M. , Skowron M. , Środa M. , Jedliński J. , Ciecińska M.

Warianty tytułu

EN

The influence of corona discharge on properties of glass surfaces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obróbka powierzchni szkła w plazmie niskotemperaturowej nabiera coraz większego znaczenia ze względu na dobre wyniki i niski koszt aparatury. W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań nad wpływem plazmy niskotemperaturowej wytwarzanej w procesie wyładowania koronowego na własności fizyczne i skład chemiczny powierzchni szkła. Obróbka szkła w plazmie nierównowagowej prowadzi do obniżenia kąta zwilżania z 37º dla szkła nie poddanego obróbce do 5,5º po kilkunastu sekundowej obróbce. Badania XPS wykazały wzrost stężenia sodu i grup OH na powierzchni poddanej działaniu plazmy, a także wzrost aktywności powierzchni.

EN

Surface treatment of glass in the low temperature plasma is becoming increasingly important due to its good performance and low cost of the equipment. The paper presents preliminary results of research on effects of low temperature plasma generated in the process of corona discharge on physical properties and chemical composition of the glass surface. Treatment of the glass in the plasma led to the reduction in an equilibrium contact angle of 37º for the untreated glass to 5.5º after a few seconds of treatment. XPS analysis showed an increased concentration of sodium and OH groups on the plasma treated surface and an increase in surface activity.

Słowa kluczowe

PL

szkło; powierzchnia; plazma; wyładowanie koronowe

EN

glass; surface; plasma; corona discharge

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 68, nr 1
• Strony: 17--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Nocuń M.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skowron M.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Cementowa 8, 31-983 Kraków

autor

Środa M.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Jedliński J.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Ciecińska M.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Zięba, B. (red.): Technologia szkła, Arkady, Warszawa 1987.
• [2] Holland, L.: The Properties of Glass Surfaces, Chapman and Hall, London 1966.
• [3] Wang, Y. Z., Awadelkarim, O. O.: The Effects of Glass Substrate’s Surface-Treatment on the Characteristics of N-Channel Polycrystalline Silicon Thin Film Transistors, J. Electronic Mater., 27, (1998), 77-80.
• [4] Adamson, A. W.: Physical Chemistry of Surfaces, J. Wiley and Sons Inc., N.J. 1990.
• [5] Xianhua, C., Tao, B., Ju, W., Liang, W.: Characterization and Tribological Investigation of Self-assembled Lanthanum-based Thin Films on Glass Substrates, Wear, 260, (2006), 745-750.
• [6] Chen, F. F.: Industrial applications of low-temperature plasma physics, Phys. Plasmas, 2, (1995), 21642175.
• [7] Leterrier, Y.: Durability of nanosized oxygen-barrier coatings on polymers, Prog. Mater. Sci., 48, (2003), 1-55,
• [8] Denes, F. S., Manolache, S.: Macromolecular plasma-chemistry: An emerging field of polymer science, Prog. Polym. Sci., 29, 8, (2004), 815–885.
• [9] Egitto, F. D., Matienzo, L. J.: Plasma Modification of Polymer Surfaces for Adhesion Improvement, IBM Journal of Research and Development, 6, (1994), 423-427.
• [10] Tamirisa, P. A., Liddell, K. C., Pedrow, P. D., Osman, M.: Pulsed plasma-polymerized aniline thin films, J. Appl. Polym. Sci., 93, (2004). 1317-1325.
• [11] Fernández-Gutierrez, S. A., Pedrow, P. D., Pitts, M. J., Powers, J.: Cold Atmospheric-Pressure Plasmas Applied to Active Packaging of Apples, IEEE Transactions On Plasma Science, 38, (2010), 957-965.
• [12] Perni, S., Liu, D. W., Shama, G., Kong, M. G.: Cold atmospheric plasma disinfection of cut fruit surfaces contaminated with migrating microorganisms, J. Food Prot., 71, (2008), 1619-1625.
• [13] Kong, M. G., Kroesen, G., Morfill, G., Nosenko, T., Shimizu, T., van Dijk, J., Zimmerman, J. L.: Plasma in medicine: An introductory review, New J. Phys., 11, (2009), 115012-115015.
• [14] Von Woedtke, Th., Metelmann, H.-R., Weltmann, K. D.: Clinical plasma medicine: State and perspectives of in vivo application of sold atmospheric plasma, Contrib. Plasma Phys., 54, (2014), 104-117.
• [15] Graves, D. B.: Low temperature plasma biomedicine: A tutorial review, Physics of Plasmas, 21, (2014), 080901-080912.
• [16] Conrads, H., Schmidt, M.: Plasma generation and plasma sources, Plasma Sources Sci. Technol., 9, (2000), 441-454.
• [17] Nayan, N., Zahariman, M., R., Ahmad, M. F. B., Ali, R. A. M., Sahdan, M. Z., Hashim ,U.: Development and application of in-house high voltage power supply for atmospheric pressure plasma treatment system, ICSE2012 Proc., Kuala Lumpur, Malaysia, 2012.
• [18] Hong, J.: Atmospheric Pressure Plasma Chemical Deposition By Using Dielectric Barrier Discharge System, M.Sc. thesis, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2013.
• [19] Lu, X. P.: Effects of Gas Temperature and Electron Temperature on Species Concentration of Air Plasmas, J. Appl. Phys., 102, (2007), 033302-1-033302-6.
• [20] Moreau, M, Orange, N, Feuilloley, M. G.: Non-thermal plasma technologies: New tools for bio-decontamination, Biotechn,.Adv., 26, (2008), 610-617.
• [21] Buček, A., Homola, T., Aranyosiová, M., Velič, D., Plecenik, T., Havel, J., Pavel, S., Zahoranová, A.: Atmospheric Pressure Nonequilibrium Plasma Treatment of Glass Surface, Chem. Listy, 102, (2008), 1459-S1462.
• [22] Lazauskas A., Grigaliūnas, V.: Float Glass Surface Preparation Methods for Improved Chromium Film Adhesive Bonding, Materials Science (Medžiagotyra), 18, (2012), 181-186
• [23] Jenkins, F. A., White, H. E.: Fundamentals of Optics, 4th ed., McGraw-Hill, Inc. (1981).
• [24] Zhong-Hong D., Rong-Jun Z., Jie S., Yi-Ming C., Yu-Xiang Z., Jia-Da W., Liang-Yao C.: J. Korean Physical. Soc., 55, (2009), 1227-1232.
• [25] Wanger, C.D , Riggs, W. M., Davis, L. E., Moulder, J. F., et al.: Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin-Elmer Corp., Physical Electronics Division, Eden Prairie, Minnesota, USA, 1979.
• [26] Ge, L., Xu, M.: Fabrication and characterization of TiO2 photocatalytic thin film prepared from peroxo titanic acid sol, Sol-Gel Sci. and Technol., 43, (2007), 1-7.
• [27] Briggs, D., Seah, M. P.: Practical Surface Analysis, John Wiley and Sons, NY, 1983.
• [28] Fang, Z., Qiu, Y., Kuffel, E.: Formation of hydrophobic coating on glass surface using atmospheric pressure non-thermal plasma in ambient air, J. Phys. D: Appl. Phys., 37, (2004), 2261-2266.
• [29] Anghel, S. D., Simon, A., Papiu, M. A., Dinu, O. E.: A Very Low Temperature Atmospheric-Pressure Plasma Jet In A Single Electrode Configuration, Rom. J. Phys., 56, Supplement, (2011), 90-94.
• [30] Fujiwara, H.: Spectroscopic Ellipsometry, Wiley and Sons, Tokio 2003.
• [31] Azzam, R. M. A., Bashara, N. M.: Ellipsometry and Polarized Light, North Holland Press, Amsterdam 1977, Second edition, 1987.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.