[发明专利]利用低温等离子体改善聚酰亚胺基材激励器粘结性能的装置及方法

说明书

公开一种利用低温等离子体改善聚酰亚胺基材激励器粘结性能的装置，包括：高压直流电源(101)、直流电压电源输出端(102)、绝缘手柄(103)、第一绝缘体(104)、第二绝缘体(105)、第三绝缘体(106)、第四绝缘体(107)、第五绝缘体(108)、放电阳极(109)、滑轮(110)、阴极金属平板(111)、滑道(112)和等离子体放电区域(113)。还提供对激励器表面处理的具体操作过程。等离子体激励器的表面受到等离子体的冲击、改性作用，激励器的粘结特性得到改善和加强，反复操作若干次，生成具有优良粘结特性的聚酰亚胺介质阻挡放电等离子体激励器。利用该方法可以较大幅度地改善等离子激励器的粘结性。

技术领域

本发明涉及一种改善聚酰亚胺介质阻挡放电等离子体激励器粘结性能的表层改性装置及改性方法，属于等离子体技术领域，涉及材料表面改性、电气绝缘材料等工程与技术领域。

背景技术

等离子体流动控制是一种基于等离子体激励的新概念主动流动控制技术，其特点是通过改善飞机机翼表面流场来减小飞行阻力，提高飞机的操纵性、稳定性，相比传统的被动流动控制方法优势有结构简单、无运动部件、运行频带宽等。目前，等离子体流动控制中最常用的方法是表面介质阻挡放电，其执行元件又被称为“等离子体激励器”，典型的结构包括表面高压裸露电极、中间绝缘阻挡介质和掩埋接地电极；典型的作用方式是基于等离子体电流体动力诱导的空气射流；典型的作用机理是当升高电极两端的电压超过一定的阈值时，电极附近的空气被击穿电离形成等离子体，等离子体中的带电粒子在电场的作用下运动，通过离子与中性气体分子的碰撞，诱导近壁面气体的宏观加速，形成近壁面气体射流，用于飞机在飞行过程中的流动控制。

聚酰亚胺作为一种特种工程材料，是20世纪60年代发展太空的大背景下开发的新型耐热型树脂，也是被公认的最成功的一种树脂。由于其耐高低温、高绝缘性、耐腐蚀、耐辐射等优点，是航空航天领域中必不可少的材料，近年来也被用作等离子体激励器的绝缘阻挡介质。聚酰亚胺薄膜是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜，它具有优良的耐温性能、电学性能和机械性能，被广泛应用于微电子行业作为介电空间层、金属薄膜的保护覆盖层和基材等工业及民用生产的各个领域。但是聚酰亚胺材料也存在一些致命缺点，其表面疏水性基团多、表面能低，导致其与胶粘剂、金属粘合性差，影响了其在许多特定条件下的使用。

发明内容

本发明的目的是：为了解决现有聚酰亚胺介质阻挡放电等离子体激励器粘结性差的缺点，提供了一种利用低温等离子体改善聚酰亚胺基材激励器粘结性能的装置，包括高压直流电源101、直流电压电源输出端102、绝缘手柄103、第一绝缘体104、第二绝缘体105、第三绝缘体106、第四绝缘体107、第五绝缘体108、放电阳极109、滑轮110、阴极金属平板111、滑道112和离子体放电区域113；其中

高压直流电源101的直流电压电源输出端102直插在绝缘手柄103内部，绝缘手柄103尾部有直流电压电源输出端102插口；

绝缘手柄103位于整个装置的最前方，为中空圆柱形腔体，内埋导线；

第一绝缘体104为长方体或正方体形状，位于绝缘手柄103的正后方，内埋导线；绝缘手柄103同第一绝缘体104两者通过密闭连接装置进行连接；绝缘手柄103通常位于第一绝缘体104前面的中央处；

第二绝缘体105为长条状长方体，位于第一绝缘体104后面，第一绝缘体104同第二绝缘体105通过粘结剂粘接，第一绝缘体104粘接在第二绝缘体105长度方向的中点附近；

两个第四绝缘体107为长方体或正方体形状，分别位于第二绝缘体105左右两侧的下方且对称放置，内埋导线，同第二绝缘体105相连接处分别具有导线通道，用于导线从其中穿过，第四绝缘体107同第二绝缘体105两者通过密闭连接装置进行连接；

第三绝缘体106为略细的长方体形状，位于第二绝缘体正下方，夹在两个第四绝缘体107之间；同第二绝缘体105、第四绝缘体107通过粘结剂粘接；