等离子清洗机的等离子体放电过程中,气体含有众多电子、光子和离子这样的高能粒子。这些高能粒子与碳纤维表面碰撞时,产生强烈物理和化学反应。
高能粒子的动能使碳纤维表面的原子和分子振动和位移,引起表面结构变化。
高能粒子在碳纤维表面引发溅射现象,部分物质被剥离或喷射。溅射可能破坏碳纤维表 面的局部结构和形态。

等离子体对纤维表面的复杂影响部分源于表面结构的异质性,如晶区与非晶区。
这些区域性质的差异导致等离子体对纤维表面的溅射和刻蚀速率不一致。不均匀性使纤维表面形成凹凸结构。
等离子清洗机的等离子体刻蚀作用可能将新物质溅射至纤维表面,这些物质在等离子体中被激励后,可能再次 扩散至纤维表面。因此,在等离子体处理过程中,除了刻蚀,
还可能发生聚合反 应,导致表面形成不规则凸起。

未改性的碳纤维,其表面相对光滑细腻,具有规则性且无缺陷。不过,这种表面存在杂质,容易脱落。这种现象可归因于厂家涂抹的 上浆剂涂层,由于其干扰作用,该涂层
不利于碳纤维和环氧树脂之间的物理粘合。

可以发现,在以较短时间进行等离子处理后,碳纤维表面的形态变化很小。这种有限的 变化可归因于碳纤维表面在等离子体中的短暂暴露,导致相对较低的能量吸收。
因此,对碳纤维表面的蚀刻影响仍然不大,碳纤维没有受到实质性的损坏。

碳纤维表面出现了轻微的蚀刻痕迹,颗粒的存在也有所减少。
结果表明,经过特定速率的等离子处理后,施加到碳纤维表面的能量确实可以改变碳纤维表面。在此过程中,等离子体中的活性自由基和高 能电子与碳纤维表面的颗粒相互
作用,从而形成新的化合物。