Visoko reaktivna plazma za obdelavo sodobnih kompozitov

Raziskovali bomo karakteristike visoko reaktivnih, termodinamsko izrazito neravnovesnih plazem, ki jih generiramo v plinih dvoatomnih molekul. Preiskovali bomo možnosti za doseganje visoke gostote nevtralnih atomov v plazmah, pri katerih je temperatura nevtralnega plina in ionov le okoli 100C, stopnja ioniziranosti molekul pa ne presega 0,0001%. Pri takšnih plazmah bomo poskusili doseči stopnjo disociiranosti okoli 50%. Razvili in izdelali bomo velik plazemski reaktor s koristno prostornino reda velikosti m3. Plazemske parametre bomo merili s posebej razvitimi električnimi in katalitičnimi sondami, optično spektroskopijo in masno spektrometrijo. Plazemski reaktor bomo uporabili za obdelavo sodobnih grafit-polimernih kompozitov, ki v zadnjih letih nadomeščajo kovinske materiale. S plazemsko obdelavo bomo nadomestili klasični postopek priprave površine kompozitnih materialov za metalizacijo, ki vključuje jedkanje z lugi, čiščenje z mokrimi kemijskimi postopki, aktivacijo s paladijem iz cianidne kopeli in metalizacijo z brezelektrodnim kemijskim niklanjem. Plazemski postopek bo vključeval suho selektivno jedkanje in aktivacijo površine za neposredni elektrokemijski nanos niklja, ki je cenovno ugodna in ekološko neoporečna tehnologija. Nov postopek ne bo onesnaževal okolja, saj sta edina stranska produkta plazemske tehnologije obdelave kompozitov voda in ogljikov dioksid. Fizikalne in kemijske procese na površini kompozitov med plazemsko obdelavo bomo preiskovali z metodami za analizo površin in tankih plasti: spektroskopijo Augerjevih elektronov, vrstičnim elektronskim mikroskopom, elektronskim mikroanalizatorjem in z metodami za merjenje površinske napetosti, adhezije, hrapavosti in električne upornosti. Z uspešnim zaključkom projekta bomo industrijskemu partnerju in sofinancerju projekta dolgoročno zagotovili vodilno mesto v svetovni proizvodnji kompozitnih kolektorjev.