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在物理作用下等离子体中的大量离子、激发态分子及自由基等多种活性粒子，会作用到固体样品表面，能清除表面原有的污染物和杂质。此过程也会产生刻蚀作用，能够将样品表面变粗糙，形成许多微细坑洼，增大了样品表面的粗糙比例，提高了固体表面的粘合及浸润性能。
等离子表面处理激活键能与交联的作用
等离子体中的粒子能量在 0~20eV之间，而聚合物中大部分的键能在 0~10eV之间。因此等离子体通过等离子表面处理作用到固体表面后，能够将固体表面的原有的化学键破坏，营造出一种新的反应氛围，等离子体中的自由基中能够与这些键形成网状的交联结构，大大地激活了表面的活性。
等离子表面处理能够形成新的官能团
进行等离子表面处理时在放电气体中引入反应性气体，会在活化的材料表面产生复杂的化学反应。在此过程中材料表面可以引入新的官能团，如烃基、氨基、羧基等，这些新的官能团都是一些活性基团，能够明显提高材料表面的活性。
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