Modification of melamine-formaldehyde particles in dusty plasmas

Abstract

Исследовано изменение текстуры поверхности полимерных частиц в пылевой плазме. Монодисперсные сферические частицы меламин-формальдегида вбрасывались в плазму тлеющего разряда в неоне. При определенном токе разряда и давлении газа в разрядной трубке частицы зависали в плазменно-пылевых ловушках и находились под воздействием плазмы в течение времени от 5 до 25 минут. Далее частицы извлекались, а собранный материал изучался с помощью растрового сканирующего электронного микроскопа. Среди полученных результатов установлено изменение диаметра и шероховатости поверхности от времени пребывания частиц в пылевой плазме. Обнаружено, что усредненные на длине оценки абсолютные отклонения всех точек профиля поверхности находились в наноразмерном диапазоне. Установлено время полной деградации частиц в условиях эксперимента.

The present experimental study focuses on the influence of ion flux in complex plasma on the surface characteristics of polymer microspheres. Melamine-formaldehyde spherical microparticles entering the Ne direct current glow discharge acquired an electric charge at their surface and hung in a dust trap, where the electric field strength was strong enough.They were held for a long time in the trap, forming three-dimensional ordered structures.Depending on the exposure time changed the particle size and surface properties. Scanning electron microscopy (SEM) provided insight in particle morphology. The dependence of the particle size on the exposure in plasma was measured, and the modification of the surface structure was studied. The results of the statistical processing of the surface structure are presented.