｜大氣壓電漿鍍膜與模擬分析技術簡介

摘要：大氣壓電漿技術已廣泛地應用於不同領域，尤以材料或零件的表面處理為最常見的技術之一，然而大氣壓電漿於鍍膜應用而言，還未能有效的克服如大面積鍍膜均勻度與鍍膜速率等幾項工業需求；本文主要針對介電層屏蔽放電（Dielectric barrier discharge, DBD）型式於鍍膜方面之發展進行簡介，並探討噴射式大氣電漿流場與熱場對鍍膜過程之影響。

Abstract: Atmospheric pressure plasma (APP) technique has been widely used in different fields, with surface treatment of parts or materials being the most popular application. However, for industrial coating applications, there are problems such as uniformity in large area deposition and low deposition rate which still need to be addressed. In this paper, the development of coating by dielectric barrier discharge (DBD) systems and the effects of flow and thermal fields on jet type plasma deposition process will be discussed.

關鍵詞：大氣壓電漿、鍍膜、模擬分析、介電質放電

Keywords：Atmospheric pressure plasma, Deposition, Simulation, Dielectric barrier discharge

前言
過去數十年間，大氣電漿表面處理技術發展的相當快速，其主要優點不外乎是不需使用昂貴的真空系統，尤其若使用射頻（Radio frequency）所產生的非平衡態電漿，在極高的電子溫度與高活性電漿粒子（如電子密度高於1017 m-3）產生的同時，其氣體溫度仍可維持於室溫的範圍，因此也適用於殺菌、熱敏感性材料如高分子以及醫美產業等領域，除上述之外，異質接合技術及表面親疏水技術等大氣電漿應用皆為相對成熟的技術，然而直接應用大氣電漿鍍膜的方式則仍有不少問題亟待突破，還有一段漫長的路要走。事實上隨著設備普遍客製化的概念導入下，電漿源與系統設計需隨時進行不同程度的修改與更新，為能滿足客戶需求以及加速設備的建置，導入虛擬化的分析軟體提供設計方向，藉此降低研發成本以及試誤學習（Try and error）的時間，則漸成為不可或缺的關鍵技術之一。