第一章 等离子体化学基础 1
第一节 等离子体空间的化学现象 1
一、等离子体 1
二、等离子体的生成与特性 1
三、低温等离子体 7
第二节 等离子体放电系统及反应装置 10
一、等离子体放电系统 10
二、等离子体反应装置 11
第三节 等离子体化学的历史和发展 13
一、等离子体化学的应用领域 16
第四节 等离子体化学的应用领域和前景 16
二、等离子体化学的应用前景 18
参考文献 19
第二章 等离子体状态与等离子体化学反应 20
第一节 等离子体的诊断方法及其状态 20
一、等离子体的诊断方法 20
二、等离子体状态 22
三、几种气体的等离子体状态 23
第二节 等离子体中生成物的鉴定与定量 27
一、发光分光分析法 27
二、光吸收分光分析法 28
四、质量分析法 29
三、激光分光法 29
第三节 原子、分子过程与等离子体参数 30
一、电子束法测定碰撞截面积 31
二、电泳法测定速度常数 31
三、等离子体参数的测定 32
第四节 等离子体化学反应 34
一、等离子体有机化学反应 34
二、等离子体无机化学反应 38
三、等离子体化学的特性与放射化学 39
第五节 气-固相等离子体化学反应 40
一、等离子体与固体的反应类型 40
三、等离子体与固体反应的实例 41
二、等离子体-固体表面的相互作用 41
参考文献 48
第三章 等离子体聚合 51
第一节 概述 51
一、等离子体聚合的历史 51
二、等离子体聚合的特征 51
三、等离子体聚合的操作条件 52
四、等离子体聚合控制方法的改进 54
第二节 等离子体聚合装置 55
一、等离子体聚合装置设计基础 55
二、等离子体聚合装置 57
第三节 等离子体聚合反应机理 66
一、气相空间聚合理论与固体表面聚合理论 66
二、离子聚合理论与自由基聚合理论 71
三、CAP机理与原子聚合观点 74
第四节 等离子体聚合的基本过程 75
一、苯乙烯等离子体聚合的基本过程 75
二、乙烯、乙炔等离子体聚合的基本过程 77
三、甲烷等离子体聚合的基本过程 78
参考文献 81
四、单体结构与聚合基本过程的关系 81
第四章 等离子体聚合动力学 84
第一节 等离子体聚合速度 84
一、等离子体聚合速度的影响因素 84
二、等离子体聚合速度的测定 88
第二节 有机化合物的等离子体聚合行为 89
一、饱和烃 89
二、不饱和烃 92
三、氟代烃 94
四、乙烯基单体 101
五、有机金属化合物 103
一、活性基团密度模型 105
第三节 等离子体聚合的动力学模型 105
二、L-B-S(Lam-Baddour-Stancell)模型 107
参考文献 114
第五章 等离子体聚合物的结构与性质 116
第一节 等离子体聚合物的形态与聚合条件 116
一、等离子体聚合物的物质状态与聚合条件 116
二、等离子体聚合物的表面形态与聚合条件 117
第二节 等离子体聚合物的结构特征及其解析方法 119
一、等离子体聚合物的结构特征 119
二、等离子体聚合物结构的解析方法 120
一、等离子体聚合碳氢化合物的结构与性质分析 121
第三节 等离子体聚合物的结构与性质分析 121
二、氟代烃等离子体聚合物的表面元素分析 125
三、等离子体聚合膜的介电松弛分析 129
四、苯乙烯等离子体聚合膜的性质分析 131
参考文献 133
第六章 等离子体聚合物的应用 136
第一节 分离膜的应用 136
一、反渗透膜的应用 136
二、气体分离膜的应用 139
三、液体分离膜的应用 142
四、其他分离膜的应用 143
第二节 表面保护膜的应用 144
一、金属保护膜的应用 146
二、表面硬化膜的应用 150
三、耐磨损性膜的应用 151
第三节 光学材料的应用 152
一、光透射性及其应用 153
二、光IC元件的应用 153
三、核聚变用燃料微球的应用 156
第四节 医用材料的应用 158
一、生体适应性材料的应用 159
二、药剂缓释的应用 161
第五节 电子材料的应用 162
三、防止增塑剂溶出的应用 162
一、绝缘体的应用 163
二、半导性与功能元件的应用 166
三、等离子体聚合膜的导电性 172
四、精细加工抗蚀剂膜的应用 173
五、光记录材料的应用 175
六、等离子体聚合无机化合物薄膜的应用 176
参考文献 178
一、等离子体引发聚合的原理 182
二、等离子体引发聚合的方法 182
第一节 等离子体引发聚合的原理与方法 182
第七章 等离子体引发聚合 182
第二节 乙烯基单体的等离子体引发聚合 183
一、丙烯酸系单体的聚合·共聚·乳化聚合 183
二、等离子体引发水溶液聚合与本体共聚物的合成 187
三、高吸水性高吸附性树脂 189
四、等离子体引发嵌段共聚物的合成 190
五、疏水性膜的等离子体引发接枝聚合 191
六、等离子体引发聚合的酶固定化方法 192
七、等离子体引发接枝聚合对纤维的改性 194
第三节 等离子体还原反应与聚合机理 196
第四节 环醚的固相开环聚合 199
第五节 无机环状化合物的开环聚合 201
一、膦嗪化合物的开环聚合 201
二、有机硅化合物的开环聚合 202
参考文献 203
第八章 等离子体表面处理 205
第一节 概述 205
一、等离子体表面处理的特征 205
二、等离子体表面处理装置 206
三、等离子体表面处理条件 207
第二节 等离子体表面处理活性化层的生成 207
一、表面层自由基的生成与光能的作用 207
二、表面自由能的变化及润湿性与黏接性 210
三、表面引入特定官能团 212
四、表面交联层的形成 215
五、蚀刻及粗化面的形成 218
六、等离子体炬表面处理 220
第三节 电晕放电表面处理 221
一、概述 221
二、电晕放电对高聚物表面的作用 222
三、电晕放电表面处理的应用及存在的问题 230
第四节 等离子体表面处理的应用 231
一、印刷、涂层、黏接加工的应用 232
二、表面保护膜的应用 233
三、表面接枝改性的应用 234
四、医用材料的应用 235
五、电子显微镜的应用 237
六、在纤维、纺织品加工中的应用 239
参考文献 250
第九章 氧等离子体化学及应用 253
第一节 氧等离子体化学概述 253
一、原子态氧的生成机理 253
二、等离子体氧化反应 255
第二节 氧等离子体的应用 256
一、氧等离子体在分析化学中的应用 256
二、用氧等离子体保存无机物质的精细结构 259
三、氧等离子体在电子工业中的应用 260
参考文献 264
第十章 等离子体CVD技术 265
第一节 等离子体CVD膜 265
第二节 P-SiN膜的基本特性 266
一、生成参数与膜特性 266
二、电学性质 267
三、膜的组成 268
四、膜中的氢 268
一、生成参数与膜特性 270
第三节 P-PSG、P-SiO的基本膜特性 270
二、电学性能 271
三、膜的组成 272
第四节 等离子体CVD技术的发展动向 273
参考文献 274
附录 276
1．压力单位换算表 276
2．氢、氧及氮分子的离解常数K_P与离解度X 276
3．元素及化合物的电离能 276
4．原子的亚稳态能级 292
5．彭宁(Penning)离子化速度常数k_M与碰撞截面积σM_(300K) 292
6．各种等离子体反应中Gibbs自由能的变化△G与温度的相关性 293