Физико-химические закономерности процессов деструкции поликарбоната в низкотемпературной окислительной плазме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Овцын Александр Андреевич

• Овцын Александр Андреевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Овцын Александр Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Использование плазмы для модификации полимеров

1.1.1. Плазма кислорода

1.1.2. Плазма воздуха

1.2. Кинетические закономерности воздействия плазмы на полимеры

1.3. Эффект загрузки при травлении полимеров в низкотемпературной плазме

1.4. Термоокислительная деструкция различных поликарбонатов

1.5. Исследование поверхности поликарбоната, после обработки в плазме при различной интенсивности плазменного воздействия

1.6. Продукты травления полимеров и их влияние кинетику травления

1.7. Заключение. Постановка задачи

Глава 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Методика определения скорости убыли массы полимера

2.4. Методика исследования состава поверхностного слоя

2.5. Микрофотографии поверхности поликарбоната и определение средней шероховатости

2.6. Методики масс-спектральных измерений

2.6.1. Определение парциальных давлений (мольных долей) стабильных компонентов газовой смеси

2.6.2. Определение скоростей образования газообразных продуктов при плазменном воздействии

2.7. Измерение напряженности электрического поля

2.8. Методика измерений интенсивности излучения плазмы

2.9. Определение температуры нейтральной компоненты плазмы

2.10. Методика определения краевых углов смачивания и поверхностной энергии полимера

2.11. Методика математического моделирования

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Кинетические закономерности процессов травления и выделения газообразных продуктов травления поликарбоната в окислительной плазме

3.2. Исследование поверхностных свойств поликарбоната, обработанного в плазме кислорода и воздуха

3.3. Электрофизические параметры плазмы кислорода и воздуха, взаимодействующей с поликарбонатом

3.4. Кинетика процессов образования активных частиц в плазме кислорода и воздуха в присутствии продуктов гетерогенных реакций

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические закономерности процессов деструкции поликарбоната в низкотемпературной окислительной плазме»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Наиболее современным методом изменения поверхностных свойств полимеров является воздействие на них низкотемпературной плазмы. Наряду с экологичностью, основным преимуществом таких процессов перед традиционными химическими методами является то, что плазменному воздействию подвергается только тонкий поверхностный слой, при этом объемные механические, физико-химические и электрофизические свойства обработанного полимера сохраняются. В литературе отмечается, что увеличение количества полимера в реакторе (так называемый «эффект загрузки») может влиять на электрофизические параметры плазмы и как следствие на скорости травления и результаты модификации полимеров. Проявления этого эффекта и причины его вызывающие, изучены крайне слабо. Сказанное и определяет актуальность данной работы. Работа выполнялась при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 15-42-03124, 16-32-00404).

Степень проработанности темы исследования. Фундаментальные исследования закономерностей процессов, протекающих в системе плазма -полимер, сильно отстают от требований современных технических задач. Это связано с тем, что процессы, протекающие в плазме, являются многоканальными и многостадийными, а физическое состояние плазмы, определяющее ее химическую активность, само зависит от скоростей химических процессов. Поэтому анализ такой системы требует широкого набора экспериментальных данных, включающих сведения о составе плазмы, характеристиках электронов, газовых температурах, кинетике изменений химического состава поверхности полимера, скоростей травления (образования газообразных продуктов) и др. Работ, посвященных исследованиям отдельных аспектов данной проблемы, достаточно много. Но комплексные исследования практически отсутствуют. Именно такое детальное исследование позволит улучшить понимание механизмов процессов, протекающих при плазмохимической обработке полимерных материалов, и наметить пути оптимального решения технологических задач.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является выявление кинетических закономерностей травления и механизмов воздействия низкотемпературной плазмы в потоке кислорода и воздуха, взаимодействующей с поверхностью поликарбоната при различной степени загрузки реактора полимером.

Достижение этой цели осуществлялось путем решения следующих задач.

1. Исследование кинетики деструкции поликарбоната: определение скоростей травления поликарбоната (убыли массы), состава и скоростей выделения газообразных продуктов травления при различной степени загрузки реактора и внешних параметрах разряда.

2. Оценка влияния внешних параметров разряда (ток, давление) и степени загрузки реактора на состав и свойства поверхности пленок поликарбоната в плазме кислорода и воздуха.

3. Экспериментальное исследование электрофизических параметров плазмы кислорода и воздуха (газовые температуры, напряженности электрических полей), взаимодействующей с поверхностью поликарбоната, и их зависимости от внешних параметров разряда.

4. Проведение согласованного математического моделирования процессов (включая химические и процессы формирования неравновесной функции распределения электронов по энергиям), протекающих в низкотемпературной плазме кислорода и воздуха, взаимодействующей с поверхностью поликарбоната, для выяснения механизмов их протекания.

Научная новизна работы. В ходе выполнения работы получены следующие новые результаты:

- Детально изучены кинетические закономерности плазменно-окислительной деструкции поликарбоната (скорости убыли массы, скорости образования газообразных продуктов, состав продуктов) и сопутствующие эффекты модификации его поверхности (физико-химические свойства и состав поверхностного слоя) в плазме кислорода и воздуха при различной степени загрузки реактора и внешних параметрах разряда.

- Впервые получены экспериментальные и расчетные данные по электрофизическим параметрам и составу плазмы кислорода и воздуха, взаимодействующей с поликарбонатом, при различной степени загрузки реактора и внешних параметрах разряда. Показано, что даже при малых степенях загрузки ~ 5% газообразные продукты деструкции поликарбоната оказывают заметное влияние на энергетическое распределение электронов, кинетику процессов при электронном ударе, концентрации и плотности потоков активных частиц на обрабатываемую поверхность.

- Установлен факт неоднородности (зависимости ряда характеристик поверхности от координаты, направленной по потоку газа) плазмохимической обработки поликарбоната при высокой степени загрузки реактора полимером.

- Предложены механизмы гетерогенного взаимодействия, устанавливающие взаимосвязь между параметрами газовой фазы и результатом плазмохимической обработки поликарбоната в кислороде и воздухе. Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты,

полученные в работе, расширяют экспериментальную базу для анализа механизмов воздействия окислительной плазмы на полимеры. Данные о влиянии условий обработки на эффекты модифицирования могут быть непосредственно использованы при выборе оптимальных режимов плазмохимического модифицирования полимерных материалов.

Методология и методы исследования Низкотемпературная плазма, взаимодействующая с поликарбонатом, была исследована несколькими методами, включая: гравиметрические измерения убыли массы полимерного образца, эмиссионную спектроскопию, масс-спектральное исследование состава газовой фазы в процессе травления полимера, измерение электрофизических параметров плазмы при помощи зондовых методов. Также исследовался эффект модифицирования поверхности методами: атомно-силовой микроскопии, ИК спектроскопии НПВО, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Алгоритм самосогласованного моделирования плазмы базировался на совместном решении кинетического уравнения Больцмана для электронов, уравнений химической

кинетики для различных типов частиц и уравнений колебательной кинетики для молекул в основном электронном состоянии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кинетические закономерности процесса деструкции поликарбоната в плазме кислорода и воздуха (скорости убыли массы поликарбоната, скорости выделения газообразных продуктов деструкции поликарбоната, результаты атомно-силовой микроскопии, ИК-Фурье спектроскопии и РФЭС пленки поликарбоната).

2. Результаты экспериментального исследования параметров плазмы кислорода и воздуха, взаимодействующей с поликарбонатом (температура газа, напряженность электрического поля, приведенная напряженность электрического поля, абсолютные интенсивности излучения плазмы кислорода и воздуха, взаимодействующей с поликарбонатом).

3. Влияние газообразных продуктов деструкции поликарбоната на электрофизические параметры плазмы кислорода и воздуха, концентрации активных частиц и их потоки на поверхность реактора.

Степень достоверности и апробация результатов работы Высокая достоверность результатов работы обеспечивается использованием фундаментальных физических теорий, надежных физико-химических методов исследований, а также верификацией получаемых результатов при сопоставлении экспериментальных данных и данных по моделированию плазмы. Основные положения и выводы диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих конференциях: Всероссийская научно-практическая конференция (с международным участием) и школа молодых ученых «Получение и модифицирование синтетических волокон и нитей для инновационных материалов, композитов и изделий» («Волокна и композиты - 2015»),(г. Плёс, 2015 г.), I, II и IV Межвузовские научно-практические конференции «Актуальные вопросы естествознания», (г. Иваново, 2016, 2017 и 2019 гг.), III Всероссийская Молодежная конференция «Успехи химической физики» (2016 г.), VIII Всероссийская (с международным участием) научно-техническая конференция

«Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий» с элементами научной школы,(г. Казань, 2016 г.), Всероссийская (с международным участием) конференция "Физика низкотемпературной плазмы" ФНТП-2017 (г. Казань, 2017 г.), VIII Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии (1ЭТАРС-2018), (г. Иваново, 2018 г.).

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в 17 печатных работах, в том числе в 8 статьях (из них 3 в профильных журналах из Перечня рецензируемых научных изданий) и тезисах 9 докладов на конференциях различного уровня.

Вклад автора заключается в изучении литературных источников, получении комплекса экспериментальных результатов, их обработке, систематизации и анализе. Выбор цели и задач исследования, подготовка публикаций проведены совместно с научным руководителем и соавторами.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Использование плазмы для модификации полимеров

Воздействие высоких температур на поверхность того или иного полимерного материала приводит к изменению его физических свойств за счет образования, так называемых сшитых структур. При образовании такого рода структур у полимерного материала повышается стойкость к абразивному износу, водорастворимые вещества становятся нерастворимыми, а также изменяется фильтрующая способность полимера.

При обработке полимеров в плазме азота, в структуре полимера образуются углерод-азотные связи; так, например, фтор может внедряться в полиолефиновые полимеры и образовывать химически неактивный слой, подобный фторопласту, водород при взаимодействии с поверхностью полимера видоизменяет структуру химических связей [1].

Изменение поверхностных свойств полимеров расширяет возможности их применения. Так улучшение адгезионных свойств позволяет прессовать полимерные пленки без применения связующего. Изменение смачиваемости полимерной поверхности используется для улучшения сил сцепления с типографскими красками и красителями при производстве упаковок, в электронике и текстильной промышленности. Обработке в плазме подвергают шерсть, мохер, кожу, хлопок, бумагу и т.п. Адгезия между волокнами возрастает в 1,5 - 3 раза. Кроме того, в результате удаления гидрофобного слоя, существующего на поверхности природных волокон, улучшается грязеотталкивание и увеличивается скорость окрашивания [2-7].

Большое промышленное значение имеет плазменная подготовка поверхности при создании изделий, основанных на связи полимеров с металлами. Иногда производят прямое осаждение полимера на металл в плазменном разряде, в который вводят мономер. Плазмохимические методы позволяют получать полимерные пленки из различных органических соединений (предельных, непредельных, ароматических углеводородов, металлоорганики), а также дают

возможность регулировать состав пленок путем изменения состава газовой смеси. Этим способом можно получить пленки с уникальными свойствами. Одним из возможных применений плазменного синтеза пленок является получение полупроницаемых мембран. Пленка толщиной в несколько сот микрон осаждается на пористый носитель в условиях неравновесной плазмы. Предложено использовать ВЧ-плазму для получения полимерных полупроводников на основе тиофена и его производных [8].

Плазма находит широкое применение в процессах обработки стекла и строительных материалов. Например, прочность кварцевого стекла после плазменной обработки возрастает на 15-20%, а микротвердость - на 20%, увеличивается его химическая устойчивость. Плазменная обработка поверхности строительных материалов (кирпича, бетона) увеличивает срок их службы и позволяет создавать декоративные покрытия. В Томске созданы установки для создания стекловидного защитно-декоративного покрытия на лицевых гранях силикатного кирпича, обеспечивающего повышенную химическую стойкость, морозостойкость, самоочищаемость, различную окраску. В Красноярске разработана технологическая линия создания защитно-декоративного покрытия на глиняном кирпиче. На Минусинском электротехническом комплексе создана специализированная плазменная установка, предназначенная для обработки большеразмерных бетонных изделий [9, 10].

В промышленности нашли широкое применение процессы плазменного напыления защитных покрытий. Они позволяют использовать дешевые материалы с напылённым защитным слоем для работы в агрессивных средах, при повышенных температурах, а также в условиях абразивного износа трущихся поверхностей. Применяются обычно электродуговые плазмотроны. Для напыления используются различные порошки, вводимые в плазменную струю (карбиды, металлы, композиционные материалы и др.) [11].

Процессы очистки материалов (удаление инородных атомов и молекул) и их травление (химической обработки поверхности) по трудоемкости занимают 60-80

% времени изготовления различных микроэлектронных приборов (интегральных схем, печатных плат, электровакуумных и электронно-лучевых устройств). При химическом травлении необходимы дорогие реагенты и сверхчистая вода; этот процесс трудно автоматизировать. В этой связи применение методов плазменного («сухого») травления и очистки материалов, использующих более дешевые газообразные реагенты, имеющих более высокую производительность и легко поддающихся автоматизации, является весьма перспективным.

При воздействии плазмы на материал может происходить либо физическое распыление материала с помощью ионов различных газов (ионное травление), либо удаление поверхностных слоев материала за счет химического образования летучих веществ (плазмохимическое травление), либо одновременно оба вида процессов.

В качестве рабочих газов при химическом травлении чаще всего используют различные органические галогенпроизводные. Плазменные процессы обработки материалов электронной техники проводят при пониженном давлении в условиях неравновесной плазмы [12].

Инициируемые плазмой химические изменения поверхностного слоя полимера, приводят так же к изменению более глубоких слоев, их структуры. А значит приводят к изменению его электрофизических, физико-механических, оптических и других свойств. Результатами комплекса таких изменений являются прикладные эффекты плазмохимической обработки. Среди них увеличение смачиваемости поверхности, улучшение адгезионных свойств, придание биосовместимости изделиям из синтетических полимеров, регулирование транспортных характеристик мембран и их селективности, и многие другие. Краткая сводка таких эффектов, приведена в табл. 1 [13, 14, 15].

Таблица 1.

Физико-химические и технологические эффекты действия плазмы низкого

давления на полимеры

Химические и физические изменения Технологические и потребительские эффекты

Химические изменения поверхностного слоя Образование двойных связей, сшивок, новых функциональных групп (-ОН, -С=0, -СООН, -С^ =!Ш, -№ и др.) Процессы деструкции: - разрыв цепей макромолекул, разрушение функциональных групп, выделение газообразных продуктов Другие изменения: - эффективная степень полимеризации и средняя молекулярная масса; степень окисления отдельных атомов в макромолекуле, окислительно-восстановительные свойства поверхности Изменение смачиваемости, капиллярности, полного влагопоглощения тканей, гидрофильности пленочных материалов. Увеличение прочности окраски тканей, уменьшение времени крашения, улучшение печатных свойств пленок и тканей. Улучшение адгезионных свойств поверхности при получении покрытий и композиционных материалов. Придание антиресорбционных свойств и уменьшение загрязняемости тканей. Изменение растворимости поверхностного слоя в органических и неорганических растворителях

Изменения структуры поверхностного слоя: - степень кристалличности, температура фазовых переходов, инициированные плазмой фазовые переходы, образование микродоменных структур, рост эффективной площади поверхности, изменение пористости и проницаемости поверхностного слоя, коэффициентов диффузии газов и жидкостей. Улучшение погодостойкости полимерных изделий. Предотвращение выпотевания пластификаторов из объема полимера. Модификация свойств ионообменных смол и ион-селективных мембран. Стерилизация изделий. Придание биосовместимости.

Изменения физических свойств поверхностного слоя: - поверхностная энергия; - коэффициент поверхностного трения; - механические свойства волокон и пленок;

- спектр поглощения в УФ- ИК- и видимой областях; - поверхностная проводимость, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь

Увеличение прочности и эластичности пленок и волокон, возрастание сопротивления истиранию, уменьшение обрывности волокон при прядении. Повышение прочности клеевых соединений тканей, полимерных пленок и изделий из пластмасс. Уменьшение "свойлачиваемости" и усадки шерсти. Улучшение несминаемости тканей. Изменение колористических характеристик и блеска поверхности полимера, сглаживание поверхности и уменьшение поверхностного трения. Придание требуемых электрофизических свойств поверхности, включая антистатические свойства

1.1.1. Плазма кислорода

Тлеющий разряд плазмы кислорода бывает двух видов, отличающихся величиной продольной напряженности электрического поля Е (высокоградиентная Н-форма и низкоградиентная Т-форма). Н-форма устойчива при больших токах разряда и низких давлениях, а так же более богата химически активными частицами, чем Т-форма [16]. Именно поэтому Н-форма разряда в основном используется для воздействия на полимеры и далее речь будет идти именно о её свойствах. Активными агентами Н-формы 02 плазмы являются:

1) атомарный кислород в основном состоянии;

2) электронно-возбужденные молекулы 02 в метастабильных состояниях:

а) а^

б) Ь1^

3) атомы кислорода в возбужденном состоянии;

4) УФ излучение;

5) заряженные частицы;

6) озон.

Степень диссоциации кислорода в тлеющем разряда высокая, по данным различных источников [17, 18] меняется в области от 1 до 30% в зависимости от условий. Концентрация атомов О(3Р) приведена в работе [18] и составляет в зависимости от условий разряда (давления и тока): (2-6)-1015 см-3. Концентрация атомов кислорода в стационарной плазме определяется совокупностью реакций их образования и гибели. Каналами образования и гибели атомов, рассмотренных в работе [19], являются:

1) диссоциация, протекающая из-за распада электронных состояний, возбуждаемых прямым электронным ударом из основного состояния Х3^:

О2(Х3Х"ё) + е ^ О2(А3£+и, В3£"и) О2(А3£+и, В3£"и) ^ 2О(3Р) 2) гибель, обусловленная гетерогенной рекомбинацией, протекающей по уравнению первого порядка: О ^ У2 О2

Таким образом, поток атомов на поверхность определяется суммарной по объему скоростью диссоциации молекул О2.

Концентрация О2(а1Аё) может составлять 5-20 % [19], то есть находится на уровне концентрации О(3Р), а О2(Ь1Х+ё) примерно в 4-5 раз ниже [19]. Предполагают, что метастабильные молекулы образуются под действием прямого электронного удара из молекулы О2, а гибнут под действием тушащих соударений с электронами [20].

В работе [21] был проведен анализ реакции образования и гибели О2(а^). Методами ВУФ-абсорбционной спектроскопии были измерены концентрации О2(Х3Х"ё, а1Аё), О(3Р) и озона в диапазоне давлений 0.38-4.5 миллиметров ртутного столба и токов разряда 10-80 мА.

В работе [22] были получены данные о концентрациях метастабильных атомов кислорода О(^, в плазме тлеющего разряда (/=100 мА, р=50 Па), которые составили: [ О(^) ] = 1.1- 1012 см"3 и [ О(^) ] = 3.2- 109 см"3. В [19] показано, что

концентрации метастабильных атомов кислорода на 3-6 порядков величины меньше, чем концентрация 0(3Р).

При низких давлениях в плазме тлеющего разряда концентрацию О3 определяли в работе [23] с параметрами плазмы (/=100, 150 мА, р=93-798 Па). В исследовании показано, что механизм образования и гибели О3 является следующим:

2О2 + О ^ О3 + О О3 + О ^ 2О2

Концентрация озона составляет (0.8-8.2)- 1013 см"3.

В работе [24] основными ионами плазмы кислорода отметили ионы О2+ и О". Концентрации других типов ионов гораздо ниже. При сравнительно низких давлениях, помимо иона О2+ регистрировался ион О+. В [25] был проведен анализ процесса образования и гибели ионов, он показал, что стационарное состояние плазмы обеспечивается балансом между ионизацией основного состояния молекулы О2 электронным ударом с образованием О2+ с последующей диффузией ионов к стенкам реактора и рекомбинацией там с электронами. Ион О2+ образуется при ионизации атома О(3Р). Ион О" образуется в основном при диссоциативном прилипании электрона к молекуле О2(Х3!^) и частично к О2(а^), а гибнет в объемных процессах ассоциативного отрыва с атомом О и молекулами О2(а^).

Таким образом, основными нейтральными химически активными частицами плазмы кислорода могут быть атомы О(3Р) и метастабильные молекулы в состояниях а^ и Концентрации остальных частиц и их потоки на 2-6

порядков величины меньше.

1.1.2. Плазма воздуха

Кинетические процессы в низкотемпературной плазме азота, кислорода и их смесей в настоящее время являются предметом многочисленных исследований [16, 26, 27, 28, 29]. Это также связано с их большой значимостью в атмосферной и ионосферной физике. Актуальность таких работ определяется перспективами использования безэлектродных разрядов для накачки активных сред газовых

лазеров [30], повышения энерговкладов плазмохимических реакторов (например, для фиксации атмосферного азота) [31], создания искусственных ионизированных областей в атмосфере Земли [32] с целью ретрансляции радиоволн на большие расстояния. Подробная информация, касающаяся кинетических характеристик взаимодействия различных компонентов плазмы воздуха приведена в работе [33], в которой исследовались СВЧ-разряды повышенного давления. В то же время исследования слаботочной плазмы низкого давления, используемой для модификации различных материалов, чрезвычайно ограничены.

В общем виде плазма воздуха представляет собой систему весьма сложного химического состава. Тем не менее, принимая во внимание тот факт, что основными компонентами воздуха являются азот и кислород, можно предполагать, что данные о химическом составе азотной и кислородной плазмы низкого давления дадут нам в первом приближении информацию о составе системы. Многочисленные экспериментальные исследования показывают, что помимо молекул азота и кислорода в основном электронном состоянии, в кислородной, азотной и кислород-азотной плазмах присутствуют следующие компоненты:

• атомы О в основном О(3Р) [30, 34, 35, 36] и возбужденных метастабильных состояниях О(^) и О(^) [37],

• молекулы О2 в нижних метастабильных состояниях О2(а1Дё, Ь1Хё+) [30, 36, 38, 39],

• молекулы N в возбужденных состояниях (А3Хи+, В3Пё, С3Пи), а также, атомы азота в основном К(^) и возбужденном состояниях К(2Р), N(^0) [40 - 43]

• молекулы NO [44, 45].

В качестве объекта для изучения физико-химических процессов, протекающих в плазме воздуха в ряде работ, была использована плазма более простого состава, представляющая собой смесь азота и кислорода. Плазма смеси №-О2 изучалась экспериментально в работе [45], в которой в качестве плазмообразующей среды использовался тлеющий разряд постоянного тока, а также, в работе [28], в которой авторы исследовали характеристики СВЧ разряда низкого давления. В работе [28] проведен дополнительный анализ результатов

эксперимента [45] и предложена модель гетерогенных процессов на стенке реактора с участием атомов N и О. Были измерены концентрации электронов, температура газа, напряженности электрических полей, концентрации атомов О(3Р). Было обнаружено образование N0 и атомов азота. Эффективная колебательная температура ^(Х1!!/) отождествлялась с заселенностью колебательных уровней состояния ^(С3Пи).

В работах [16, 30] предложены модели, способные объяснить полученные в [45] результаты. Кинетические схемы принципиально не сильно отличаются и основаны на решении уравнения Больцмана совместно с уравнениями химической и колебательной кинетики.

1.2. Кинетические закономерности воздействия плазмы на полимеры

Знание механизмов реакций, через которые реализуются те или иные эффекты [46, 47, 48] воздействующие на полимерные материалы, недостаточны для полного понимания и описания выводов о плазменном воздействии на материал. Важную информацию для анализа механизмов плазменной окислительной деструкции полимеров дает исследование кинетики образования газообразных продуктов в начальной, нестационарной фазе. [49 - 52] Данные изменения скоростей расходования кислорода и образования газообразных продуктов на начальных временах после зажигания разряда приведены на рис. 1.2.1 - 1.2.4.

W, 1015см-2с-1

(а)

W, 1015см-2с-1

2 30 -

Рис. 1.2.1. Скорости образования газообразных продуктов и расходования кислорода при обработке пленки ПЭ в кислородной плазме. /=80 мА, р=100 Па (а) - первый цикл обработки, (б) - второй цикл обработки (повторное

включение разряда) [51].

W, 1 016см-2с-1

а)

- о

2

- со

- н о 2

W, 1016см"2с"1

4

3 -

2 -

1 -

8 10 о ^

^ с

8 ± 10 t, с

Рис. 1.2.2. Скорости образования газообразных продуктов и расходования кислорода при обработке ткани из ПЭТФ в кислородной плазме. /=80 мА, р=50 Па (а) - первый цикл обработки, (б) - второй цикл обработки (повторное

включение разряда) [50].

0

2

4

6

8

8

6

н

4

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Овцын Александр Андреевич, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кардашев, Г. А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии / Г. А. Кардашев. - М. : Химия, 1990. - 205 с.

2. Петров, А. Е. Модифицирование поверхности полимерных пленок в послесвечении разряда атмосферного давления в потоке воздуха / А. Е. Петров, Т. Г. Шикова, В. А. Титов, А. Д. Федорова // Известия высших учебных заведений. Серия: химия и химическая технология. - 2012. - Т. 55. -№ 4. - С. 51-56.

3. Акишев, Ю. С. Изменение во времени поверхностных свойств полимеров, модифицированных в плазме // Ю. С. Акишев, А. Б. Гильман, М. Е. Грушин,

A. И. Драчев, В. Б. Каральник, А. В. Петряков, Н. И. Трушкин // Известия высших учебных заведений. Серия: химия и химическая технология. - 2012. -Т. 55. - № 4. - С. 42-51.

4. Горберг, Б. Л. Модифицирование текстильных материалов нанесением нанопокрытий методом магнетронного ионно-плазменного распыления / Б. Л. Горберг, А. А. Иванов, О. В. Мамонтов, В. А. Стегнин, В. А. Титов // Российский химический журнал. - 2011. - Т. 55. - № 3. - С. 7-13.

5. Василец, B. H. Исследование действия плазмы стационарного высокочастотного разряда низкого давления на поверхность полиэтилена /

B. Н. Василец, Л. А. Тихомиров, A. H. Пономарев // Химия высоких энергий.

- 1981. - Т. 15. - С. 77.

6. Holländer, A. Chemical derivatization as a mean to improve contact angle goniometry of chemically heterogenous surfaces / A. Holländer, J. Behnisch, H. Zimmerman // J. of Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. -1994. - V. 32. -P. 699-709.

7. Гриневич, В. И. Воздействие низкотемпературной кислородной плазмы на докозан / В. И. Гриневич, А. И. Максимов // Химия высоких энергий. - 1982.

- Т. 16. - № 1. - С. 76-79.

8. Karabanov, S. М. Creation of Principally New Generation of Switching Technique Elements (Reed Switches) with Nanostructured Contact Surfaces / S. М. Karabanov, I. А. Zeltser, R. М. Maizels, Е. N. Moos, К. А. Arushanov // Journal of Physics: Conference Series. - 2011. - V. 291. - № 01 2020. - P. 1-17.

9. Плазменные технологии в строительстве / Г. Г. Волокитин [и др.]. - Томск : Изд-во Том. Гос. архит.-строит. ун-та, 2005. - 291 с.

10. Физико-химические свойства стекловидных покрытий на строительных материалах: Методические указания к лабораторным работам / Сост. Н.К. Скрипникова, О. Г. Волокитин. - Томск : Изд-во Том. Гос. архит.-строит. унта, 2012. - 18 с.

11. Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов / Под ред. Б. Е. Патона. - М. : «Наука», 1973. - 243 с.

12. Зельцер, И. А. Образование диссипативных структур в кристаллах при термо-и электропереносе / И. А. Зельцер, А. С. Карабанов, Е. Н. Моос // Физика твердого тела. - 2005. - Т. 47. - № 11. - С. 1921-1926.

13. Cabarrocas, R. Plasma production of polymorphous silicon thin films: application to large area electronic devices / R. Cabarrocas, A. Fontcuberta Mortal, V. Poissan // Proc. 15th Intern. Symp. on Plasma Chemistry (ISPC 15). - Orleans, France, 2001.

- P. 493.

14. Максимов, А. И. Использование неравновесной плазмы в текстильной и легкой промышленности / А. И. Максимов // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том 4 / Под ред. В.Е. Фортова. - М. : Наука, 2000. - С. 399-404.

15. Максимов, А. И. Возможности и проблемы плазменной обработки тканей и полимерных пленок / А. И. Максимов, Б. Л. Горберг, В. А. Титов // Текстильная химия. - 1992. - № 1. - С.101-117.

16. Максимов, А. И. Теория неравновесных процессов технологии электронных приборов (Учебное пособие) / А. И. Максимов. - Иваново : Изд. ИХТИ, 1984.

- 306 c.

17. Гриневич, В. И. Концентрация электронов, 02(b1Z+g) и О(3Р) в кислородном разряде пониженного давления / В. И. Гриневич, А. И. Максимов, В. В. Рыбкин // Журнал физической химии. - 1982. - Т. 56. - № 5. - С. 1279-1280.

18. Ivanov, V. V. The experimental and theoretical investigation of low pressure DC discharge in pure oxygen / V. V. Ivanov, K. S. Klopovskiy, D. V. Lopaev, A. T. Rakhimov, T. V. Rakhimova // Proc. of ESCAMPIG 96. - Poprad, Slovakia, 1996. - P. 167-168.

19. Янковский, В. А. Измерение заселенностей уровней 1Ag и 1Z+g в тлеющем разряде в кислороде при давлениях от 0.1 до 8.4 Торр / В. А. Янковский, В. П. Волосков // Второй всесоюзный семинар. Элементарные процессы в плазме электроотрицательных газов: Тез. докл. - Ереван, 1984. - С. 80-82.

20. Дерюгин, А. А. Моделирование механизма химических реакций в тлеющем разряде в смесях тетрафторметана с кислородом // А. А. Дерюгин, Д. И. Словецкий // Химия высоких энергий. - 1983. - Т. 17. - № 4. - С. 358-364.

21. Gousset, G. Experimental study of DC oxygen glow discharge by V.U.V. absorption spectroscopy / G. Gousset, P. Panafieu, M. Touzeau, M. Vialle // Plasma Chem. Plasma Proc. - 1987. - V. 7. - № 4. - P. 409-427.

22. Королева, Е. А. О процессах дезактивации метастабильных уровней в тлеющем разряде в кислороде / Е. А. Королева, А. Е. Хворостовская // Оптика и спектроскопия. - 1973. - Т. 35. - № 3. - С. 539-596.

23. Knewstubb, P. F. Mass spectrometry of ions in glow discharge of oxygen / P. F. Knewstubb, P. H. Dowson, A. W. Tickner // J. Chem. Phys. - 1963. - V. 38. -№ 4. - Р. 1031-1032.

24. Рыбкин, В. В. Механизм и ионный состав H-формы разряда в кислороде / В. В. Рыбкин // IV Всесоюзный симпозиум по плазмохимии: Тез. докл. -Днепропетровск, 1984. - Т. 1. - С. 25-26.

25. Киреев, В. В. Травление материалов химически активными частицами, образующимися в плазме газовых разрядов / В. В. Киреев, Б. С. Данилин // Химические реакции в неравновесной плазме (c6. под ред. Полака А. С.). - М.: Наука, 1983. - С. 115-136.

26. De Souza, A. R. Influence of nitrogen on the oxygen dissociation in a dc discharge / A. R. De Souza, L. М. Malhmann, J. R. Muzart, С. V. Speller // J. Phys. D: Appl Phys. - 1993. - V. 26. - P. 2164-2167.

27. Gordiets, В. F. Surface kinetics of N and О atoms in N2-O2 discharges / В. Gordiets, C. M. Ferreira, J. Nahorny, D. Pagnon, M. Touzeau, M. Vialle // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1996. - V. 29. - № 4. - P. 1021-1031.

28. Gordiets, B. F. Kinetic model of a low-pressure N2-O2 flowing glow discharge / B.F. Gordiets, C. M. Ferreira, V. L. Guerra, J. Loureiro, J. Nahoroy, D. Pagnon, M. Touzeau, M. Vialle // IEEE Transactions on Plasma Science. - 1995. - V. 23. -№ 4. - P. 750-766.

29. Очкин, B. H. Механизмы формирования распределений электронно-возбужденных молекул по колебательно-вращательным уровням в газовом разряде / B. H. Очкин, С. Ю. Савинов, H. H. Соболев // Труды ФИАН СССР. -М. : Наука, 1985. - Т. 158. - С. 6-85.

30. Батанов, Г. М. СВЧ-разряды высокого давления / Г. М. Батанов, С. И. Грицинин, И. А. Коссый // Труды ФИАН СССР. - 1985. - Т. 160. - С. 174-203.

31. Русанов, В. Д. Физика химически активной плазмы / В. Д. Русанов, А. А. Фридман. - М. : Наука, 1984. - 415 с.

32. Борисов, Н. Д. Искусственная ионизированная область в атмосфере / Н. Д. Борисов, А. В. Гуревич, Г. М. Милих. - М. : ИЗМИРАН СССР, 1985. - 184 с.

33. Прохорова, A. M. Физика и химия газовых разрядов в пучках СВЧ-волн // Труды ИОФАН РАН, под ред. акад. A.M. Прохорова, 1994. - Т. 47. - 144 с.

34. Бровикова, И. Н. Кинетические характеристики диссоциации молекул кислорода в положительном столбе разряда постоянного тока / И. Н. Бровикова, В. В. Рыбкин, А. Б. Бессараб, A. JI. Шукуров // Химия высоких энергий. - 1997. - Т. 31. - № 2. - С. 146-148.

35. Gousset, G. Kinetic model of a DC oxygen glow discharge / G. Gousset, M. Touzeam, M. Vialle, C. M. Ferreira // Plasma Chemistry and Plasma Processing. -1989. - V. 9. - No 2. - Р. 189-206.

36. Бровикова, И. Н. Температурная зависимость вероятности гетерогенной рекомбинации атомов О(3Р) на поверхности кварцевого стекла / И. Н. Бровикова, В. В. Рыбкин // Химия высоких энергий. - 1993. - Т. 27. - № 4. -С. 89-92.

37. Хворостовская, Л. Э. Экспериментальное исследование процессов с участием метастабильных атомов и молекул в тлеющем разряде в кислороде / Л. Э. Хворостовская, В. Я. Янковский // Химическая физика. - 1984. - Т. 3. - № 11.

- С. 1561-1571.

38. Gousset, G. Electron and heavy-particle kinetics in low pressure oxygen positive column / G. Gousset, С. М. Ferreira, М. Pinheiro, Р. А. Sa, M. Touzeau, M. Vialle, J. Loureiro // J. Appl. Phys. - 1991. - V. 21. - No 3. - P. 290-300.

39. Клоповский, К. С. О роли колебательно-возбужденного озона в образовании синглетного кислорода в кислородной плазме / К. С. Клоповский, К. С. Ковалев, Д. В. Лопаев, А. Т. Рахимов, Т. В. Рахимова // Физика плазмы. - 1992.

- Т. 18. - №. 2. - С. 1606-1616.

40. Горберг, Б. Л. Место плазмохимической обработки в технологических процессах отделки текстильных материалов / Б. Л. Горберг, А. И. Максимов, Б. Н. Мельников // Сборник «Новая техника и технология отделочного производства». - Иваново : ИГХТА, 1984. - С. 20-23.

41. Словецкий, Д. И. Влияние электронного удара и электронно-возбужденных состояний на реакции распада молекул / Д. И. Словецкий // Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме. Под ред. Л. С. Полака. - М. : Наука, 1974. - С. 3-47.

42. Рыбкин, В. В. Процессы образования и гибели колебательных состояний N2(X'lg) и O2(X3üg) в плазме воздуха / В. В. Рыбкин, С. А. Смирнов, В. А. Титов, Е. В. Кувалдина // Химия высоких энергий. - 1998. - Т. 32. - № 2. -С. 148-152.

43. Куликов, В. Н. Скорость диссоциации молекул кислорода в импульсном СВЧ разряде в воздухе / В. Н. Куликов, В. Е. Мицук // Письма в ЖТФ. - 1988. -Т. 14. - № 3. - С. 233-235.

44. Nahorny, J. Experimental and theoretical investigation of a N2-O2 DC flowing glow discharge / J. Nahorny, С. М. Ferreira, В. Gordiets, D. Pagnon, M. Touzeau, M. Vialle // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1995. - V. 28. - No 4. - P. 738-747.

45. Gordiets, В. Production of N, О and NO in N2-O2 flowing discharges / В. Gordiets,

A. Ricard // Plasma Sources Sci. Technol. - 1993. - V. 2. - No 3. - P. 158-163.

46. Chan, C. M. Plasma modification, in: Polymer Surface Modification and Characterization / C. M. Chan. - Munich Hanser : Publications, 1994. - P. 225-261.

47. Гильман, А. Б. Плазмохимическая модификация поверхности полимерных материалов / А. Б. Гильман, В. К. Потапов // Прикладная физика. - 1995. -Т. 3-4. - С. 14.

48. Rybkin, V. V. Plasma technology and equipment for modification of textiles and polimer films / V. V. Rybkin, A. I. Maximov, B. L. Gorberg, V. A. Titov // Proc. 8th Int. Textile Symp. (Techtextil Symposium 97). Block 5. Plasma Finishing. -Frankfurt am Main, 1997. - P. 10.

49. Чалых, А. Е. Применение метода газоразрядного травления для изучения структуры смесей полимеров / А. Е. Чалых, И. И. Петрова, Б. Н. Динзбург,

B. М. Лукьянович, Н. В. Смирнова // Высокомолекулярные соединения. -1973. - Т. 15 (А). - № 11. - С. 2598-2600.

50. Рыбкин, В. В. Кинетические закономерности инициирования процессов окислительной деструкции полиэтилентерефталата в плазме кислорода / В. В. Рыбкин, Е. В. Кувалдина, А. Н. Иванов, С. А. Смирнов, В. А. Титов // Химия высоких энергий. - 2001. - Т. 35. - № 1. - С. 42-45.

51. Титов, В. А. Кинетические закономерности образования газообразных продуктов на стадии инициирования окислительной деструкции полиэтилена в плазме кислорода / В. А. Титов, Т. Г. Шикова, В. В. Рыбкин, А. Н. Иванов // Химия высоких энергий. - 2003. - Т. 37. - № 2. - С. 140-142.

52. Титов, В. А. Кинетические закономерности образования газообразных продуктов на стадии инициирования окислительной деструкции ткани на основе полиэтилентерефталата в плазме кислорода и воздуха / В. А. Титов, В. В. Рыбкин, Е. В. Кувалдина, А. Н. Иванов // Химия высоких энергий. -2003. - Т. 37. - № 3. - С. 223-226.

53. Lee, E. S. Surface cleaning of indium tin oxide by atmospheric air plasma treatment with the steady-state airflow for organic light emitting diodes / E. S. Lee, J. H. Choi, H. K. Baik // Surface and Coatings Technology. - 2007. -V. 201. - № 9-11. - P. 4973-4978.

54. Гриневич, В. И. Разложение полимеров в низкотемпературной кислородной плазме / В. И. Гриневич, А. И. Максимов // Химия высоких энергий. - 1983. -Т. 17. - № 6. - С. 523-526.

55. Эммануэль, Н. М. Химическая физика молекулярного разрушения и стабилизации полимеров / Н. М. Эммануэль, А. Л. Бучаченко. - М. : Наука, 1988. - 368 с.

56. Tolliver, D. Plasma processing for VLSI / D. Tolliver, R. Nowicki, D. Hess ; ed. N. Einspruch, D. Brown // VLSI Electronics: Microstructure Science. - 1984. - V. 8. -P. 1-24.

57. Lamontegne, B. Large - area microwave plasma etching of polyimide / B. Lamontegne, A. M. Wrobel, G. Jelbert, M. P. Wertheimer // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1987. - V. 20. - No 7. - P. 844-850.

58. Economau, D. In situ monitoring of etching uniformity in plasma reactors / D. Economau, E. S. Audit, G. Barno // Solid State Technology. - 1991. - V. 34. -No 4. - P. 107-111.

59. Lerner, N. R. Polymer etching in the oxygen afterglow increased etch rate with increased reactor loading / N. R. Lerner, T. Wydeven // J. Electrochem. Soc. - 1989. - V. 136. - No 5. - P. 1426-1430.

60. Кувалдина, Е. В. Эффект загрузки при травлении ткани из волокон полиэтилентерефталата в плазме воздуха // Электронная обработка материалов. - 2008. - № 2. - С. 60-66.

61. Данилин, Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для травления материалов / Б. С. Данилин, В. Н. Киреев. - М. : Энергоатомиздат, 1987. -264 с.

62. Ивановский, Г. Ф. Ионно-плазменная обработка материалов / Г. Ф. Ивановский, В. И. Петров. - М. : Радио и связь, 1986. - 232 с.

63. Maximov, A. I. Loading effect as a result of feedback in chemically reacting plasma / A. I. Maximov, V. V. Rybkin, E. V. Kuvaldina, V. A. Titov // Proc. of 14th International symposium on plasma chemistry. - Prague, Czech Republic, August 2-6, 1999. - V. II. - P. 753-757.

64. Пушкарев, А. И. Прикладная плазмохимия: учебное пособие / А.И. Пушкарев, Г.Е. Ремнев ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 258 с.

65. Максимов, А. И. Влияние химически реагирующих граничных поверхностей на окислительную деструкцию полиимида в неравновесной плазме / А. И. Максимов, В. В. Рыбкин, Е. В. Кувалдина // Химия высоких энергий. - 1995. -Т. 29. - № 1. - С. 60-62.

66. Кувалдина, Е. В. Кинетика образования газообразных продуктов при действии плазмы азот - кислородных смесей на поверхность полипропилена / Е. В. Кувалдина, Д. А Шутов, В. В. Рыбкин, С. А. Смирнов // Химия высоких энергий. - 2004. - Т. 38. - № 3. - С. 231-233.

67. Turban, G. Dry etching of polyimide in O2-CF4 and O2-SF6 plasmas / G. Turban, M. Papeaux // J. Electrochem. Soc. - 1983. - V. 130. - №. 11. - P. 2231-2236.

68. Кутепов, А. М. Влияние продуктов плазмохимических превращений на свойства плазмы и ее динамическое поведение / А. М. Кутепов, А. И. Максимов, А. Ю. Никифоров, В. А. Титов // Теоретические основы химической технологии. - 2003. - Т. 37. - № 4. - С. 365-373.

69. Кувалдина, Е. В. Влияние гетерогенных химических реакций на свойства плазмы воздуха / Е. В. Кувалдина, В. В. Рыбкин, С. А. Смирнов, В. А. Титов // X Конференция по физике газового разряда. ФГР-Х : Тезисы докл. - Рязань : Изд-во Педагогического университета, 2000. - С. 99-101.

70. Смирнов, С. А. Влияние гетерогенных процессов на параметры кислородсодержащей плазмы / С. А. Смирнов, В. А. Титов, В. В. Рыбкин // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2012. - Т. 55. - № 4. - С. 12-20.

71. Рыбкин, В. В. Кинетические закономерности начальных стадий взаимодействия плазмы кислорода с поверхностью полиимида Kapton-H /

B. В. Рыбкин, Е. В. Кувалдина, С. А. Смирнов, В. А. Титов, А. Н. Иванов // Химия высоких энергий. - 1999. - Т. 33. - № 6. - С. 463-466.

72. Рыбкин, В. В. Кинетические закономерности травления полиэтилентефталата и полиимида в плазме кислорода / В. В. Рыбкин, Е. В. Кувалдина, В. А. Титов // Химия высоких энергий. - 1998. - Т. 32. - № 6. - С. 465-469.

73. Смирнов, С. А. Взаимное влияние параметров плазмы воздуха и процесса окислительной деструкции пленки полипропилена / С. А. Смирнов, В. В. Рыбкин // Электронная обработка материалов. - 2014. - Т. 50. - № 1. -

C. 101-105.

74. Буланьков, Н. И. Анализ применимости метода малых добавок аргона для оптической диагностики плазмы кислорода, содержащей примеси СО2, СО и Н2 / Н. И. Буланьков, Е. В. Кувалдина, В. К. Любимов, В. В. Рыбкин // Журнал прикладной спектроскопии. - 1991. - Т. 54. - № 3. - С. 851-854.

75. Шутов, Д. А. Кинетические закономерности образования газообразных продуктов при действии плазмы аргон - кислород на пленку полиэтилена / Д. А. Шутов, Е. В. Кувалдина, В. В. Рыбкин, В. А. Титов // Сборник трудов IV Межд. симп. по теор. и прикл. плазмохимии (^ТАРС-2005). - Иваново, Россия, 2005. - Т. 1. - С. 118-120.

76. Рыбкин, В. В. Кинетический анализ процессов образования и гибели нейтральных частиц плазмы воздуха / В. В. Рыбкин, С. А. Смирнов, Е. В. Кувалдина, В. А. Титов // Тез. докл. IX Всероссийской конференции по физике газового разряда. - Рязань : РГРТА, 1998. - Ч. I. - С. 20-21.

77. Шикова, Т. Г. Реакции активных частиц плазмы кислорода с полиэтиленом / Т. Г. Шикова, В. В. Рыбкин, В. А. Титов, Х. С. Чой // Химия высоких энергий. - 2006. - Т. 40. - № 5. - С. 396-400.

78. Дмитриева, И. К. Влияние колебательно-возбужденного азота на константу скорости реакции N2(V)+O=NO+N. Теоретико-информационное приближение / И. К. Дмитриева, В. А. Зеневич // Химическая физика. - 1984. Т. 3. - № 8. -С. 1075.

79. Кувалдина, Е. В. Эффект загрузки при травлении ткани из монофиломентных нитей полиэтилентерефталата в плазме кислорода / Е. В. Кувалдина // Электронная обработка материалов. - 2009. - № 1. - С. 48-53.

80. Кувалдина, Е. В. Проявление эффекта загрузки в процессах плазмоокислительной деградации полипропилена / Е. В. Кувалдина, В. В. Рыбкин // Химия высоких энергий. - 2007. - Т. 41. - № 2. - С. 155-158.

81. Kuvaldina, E. V. Loading effect at oxygen plasma etching of fabric of polyethylele terephthalate monofilament fibers / E. V. Kuvaldina // Suface Engineering and Applied Electrochemistry. - 2009. - V. 45. - No 1. - P. 42-46.

82. Kuvaldina, E. V. Loading effect at etching of polypropylene films in oxygen-nitrogen plasma / E. V. Kuvaldina // Suface Engineering and Applied Electrochemistry. - 2010. - V. 46. - No 2. - P. 138-143.

83. Кувалдина, Е. В. Эффект загрузки при травлении пленки полипропилена в плазме азота / Е. В. Кувалдина // Электронная обработка материалов. - 2011. -Т. 47. - № 3. - С. 70-75.

84. Левантовская, И. И. Термоокислительная деструкция поликарбонатов различного строения / И. И. Левантовская, Г. В. Дралюк, В. П. Пшеницина // Высокомолекулярные соединения. - 1968. - Т. (А) X. - № 7. - С. 1633-1641.

85. Коварская, Б. М. Исследование термоокислительной деструкции поликарбоната / Б. М. Коварская, А. И. Сиднев, М. П. Язвикова, М. Б. Нейман, М. С. Якутин // Высокомолекулярные соединения. - 1963. - Т. 5. - № 5. - С. 649.

86. Lee, L.-H. Mechanisms of thermal degradation of phenolic condensation polymers. I. Studies on the thermal stability of polycarbonate / L.-H. Lee // Journal of Polymer Science Part A: General Papers. - 1964. - V. 2. - № 6. - P. 2859-2873.

87. Ekstrand, G. Micro Total Analysis System 2000 / G. Ekstrand // Proceedings of ^TAS 2000 Symposium (A. van der Berg, W. Olthuis, and P. Bergveld, Eds.). -Kluwer Academic, Dordrecht, 2000. - P. 311-314.

88. Murakami, T. Dynamics of polymeric solid surfaces treated with oxygen plasma: effect of aging media after plasma treatment / T. Murakami, S. Kuroda, Z. Osawa // J. Colloid Interface Sci. - 1998. - V. 202. - № 1. - P. 37-44.

89. Morra, M. Hydrophobic recovery and misting behavior of plasma treated PS and PC surfaces / M. Morra, E. Occhiello, F. Garbassi // Angew. Makromol. Chem. - 1991.

- V. 189. - № 1. - P. 125.

90. Murakami, T. Dynamics of polymeric solid surfaces treated by oxygen plasma: plasma-induced increases in surface molecular mobility of polystyrene / T. Murakami, S. Kuroda, Z. Osawa // J. Colloid Interface Sci. - 1998. - № 1. - P. 192.

91. Onyiriuka, E. C. Solubilization of corona discharge- and plasma-treated polystyrene / E. C. Onyiriuka, L. S. Hersh, W. Hertl // J. Colloid Interface Sci. -1991. - V. 144.

- № 1. - P. 98.

92. Strobel, M. Low-molecular-weight materials on corona-treated polypropylene / M. Strobel // J. Adhesion Sci. Technol. - 1989. - V. 3. - № 1. - P. 321.

93. Garbassi, F. Polymer Surfaces, from Physics to Technology / F. Garbassi, M. Morra, E. Occhiello ; Chichester, England : Wiley, 1998. - 510 p.

94. Chan, C.-M. Polymer surface modification by plasmas and photons / С.-M. Chan, T.-M. Ko, H. Hiraoka // Surf. Sci. Rep. - 1996. - V. 24. - № 1-2. - P. 1-154.

95. Larsson, A. Polymer Surface Modification: Relevance to Adhesion, volume 2 / A. Larsson, A. Ocklind (K. L. Mittal, Ed.) ; VSP, Utrecht, 2000. - P. 121.

96. Greenwood, O. D. Non-isothermal O2 plasma treatment of phenyl-containing polymers / O. D. Greenwood, J. Hopkins, J. P. S. Badyal // Macromolecules. - 1997. - V. 30. - P. 1091.

97. Fozza, A. C. Vacuum ultraviolet irradiation of polymers / A. C. Fozza, J. E. Klemberg-Sapieha, M. R. Wertheimer // Plasmas and Polymers. - 1991. - V. 4. - P. 183.

98. Кузьмичева, Л. А. Модифицированные натуральных и синтетических волокнистых материалов с использованием разряда атмосферного давления в потоке воздуха / Л. А. Кузьмичева, Д. И. Никитин, Ю. В. Титова, В. А. Титов // Химия высоких энергий. - 2014. - Т. 43. - № 6. - С. 524-527.

99. Яблоков, М. Ю. Определение толщины модифицированного слоя пленки политетрафторэтилена, обработанной в тлеющем разряде / М. Ю. Яблоков, И. В. Соколов, О. С. Малиновская, А. Б. Гильман, А. А. Кузнецов // Химия высоких энергий. - 2013. - Т. 47. - № 1. - С. 76-77.

100. Taylor, G. Oxygen plasma removal of thin polymers films / G. Taylor, T. Wolf // Polym. Eng. and Sci. - 1980. - V. 20. - P. 1087-1092.

101. Moss, S. J. Polymer degradation in reactive gas plasmas / S. J. Moss // Polym. Degrad. and Stab. - 1987. -V. 17. - P. 205-222.

102. Кувалдина, Е. В. Константа скорости и вероятность взаимодействия атомарного кислорода с полиимидной пленкой / Е. В. Кувалдина, В. К. Любимов, В. В. Рыбкин // Химия высоких энергий. - 1992. - Т. 26. - № 5. - С. 475-478.

103. Титов, В. А. Газообразные продукты взаимодействия плазмы аргона с полиарамидом и полиэтилентерефталатом / В. А. Титов, Т. Г. Шикова, С. А. Смирнов, А. А. Овцын, Л. А. Кузьмичева, А. В. Хлюстова // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2016. - Т. 59. -№ 7. - С. 61-67.

104. Смирнов, С. А. Влияние газообразных продуктов гетерогенных реакций на параметры плазмы аргона / С. А. Смирнов, В. А. Титов, Т. Г. Шикова, А. А. Овцын, Д. В. Кадников // Прикладная физика. - 2016. - № 4. - С. 43-47.

105. Смирнова, О. В. Поликарбонаты / О. В. Смирнова, С. Б. Ерофеева. - М. : «Химия», 1975. - 288 с.

106. ЗАО «Нанотехнология-МТД». Nova. Программное обеспечение для СЗМ. Справочное руководство. - Москва, Август, 6. РМГ 83-2007. - 120 с.

107. Энциклопедия полимеров (том 1) / Ред. коллегия: В. А. Каргин (глав. ред.) [и др. ] // М. : «Советская энциклопедия», 1977. - С. 107.

108. Иванов, Ю. А. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии / Ю. А. Иванов, Ю. А. Лебедев, Л. С. Полак. - М. : Наука, 1981. - 143 с.

109. Очкин, В. Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы. / В. Н. Очкин. - М. : Физматлит, 2006. - 472 с.

110. Таблицы физических величин : Справочник / Под ред. И. К. Кикоина. - М. : Атомиздат, 1976. - 1008 с.

111. Noxon, J. F. Optical emission from O(1D) and O2(b1Zg+) in ultraviolet photolysis of O2 and CO2 / J. F. Noxon, I. D. Clark // Journal of Chemical Physics. - 1970. -V. 52. - No 4. - P. 1852-1873.

112. Gilpin, R. Photodissociation of O3 in the Hartley band. Reaction of O(1D) and O2(b1Zg+) with O3 and O2 / R. Gilpin, H. J. Schiff, K. H. Welge // Journal of Chemical Physics. - 1971. - V. 55. - No 3. - P. 1087-1093.

113. Slanger, T. G. Vibrational excitation of O2(b1Zg+) / T. G. Slanger // Canadian Journal of Physics. - 1986. - V. 64. - № 12. - P. 1657-1663.

114. Burch, D. E. Strengths, widths and shapes of the oxygen lines near 13000 cm1 (7620 Â) / D. E. Burch, D. A. Gryvnak // Applied Optics. - 1979. - V. 8. - No 7. -P. 1493-1499.

115. Burrow, P. D. Dissociative electron attachment from the O2(a1Ag) state / P. D. Burrow // J. Chem. Phys. - 1973. - V. 59. - No 9. - P. 4922-4931.

116. Collins, T. J. ImageJ for microscopy / T. J. Collins // Biotechniques. - 2007. - V. 43 (1 Suppl). - P. 25-30.

117. Diamy, A.-M. Experimental study and modelling of formation and decay of active species in an oxygen discharge / A.-M. Diamy, J.-C. Legrand, V. V. Rybkin, S. A. Smirnov // Contributions to Plasma Physics. - 2005. - V. 45. - No 1. - P. 5.

118. Puech, V. Collision cross sections and electron swarm parameters in argon / V. Puech, L. Torchin // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1986. - V. 19. -No 12. - P. 2309.

119. Kajita, S. Influence of the dissociation process of oxygen on the electron swarm parameters in oxygen // S. Kajita, S. Ushiroda, V. Kondo // Journal of Applied Physics. - 1990. - V. 67. - No 9. - P. 4015.

120. Itikawa, Y. Cross sections for electron collisions with carbon dioxide / Y. Itikawa // Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 2002. - V. 31. - No 3. - P. 749.

121. Шахатов, В. А. Столкновительно-излучательная модель водородной низкотемпературной плазмы. Процессы и сечения столкновений электронов с молекулами / В. А. Шахатов, Ю. А. Лебедев // Теплофизика высоких температур. - 2011. - Т. 49. - № 2. - С. 265.

122. Bobkova, E. S. Modeling chemical composition for an atmospheric pressure DC discharge in air with water cathode by 0-D model / E. S. Bobkova, S. A. Smirnov, Y. V. Zalipaeva, V. V. Rybkin // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 2014. - V. 34. - P. 721-743.

123. Land, J. E. Electron scattering cross sections for momentum transfer and inelastic excitation in carbon monoxide / J. E. Land // Journal of Applied Physics. - 1978. -V. 49. - P. 5716.

124. Рыбкин, В. В. Кинетические характеристики и сечения взаимодействия электронов с молекулами оксида азота (II) / В. В. Рыбкин, В. А. Титов, И. В. Холодков // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2008. - Т. 51. - № 12. - С. 3

125. Рыбкин, В. В. Кинетические характеристики и сечения взаимодействия электронов с молекулами воды / В. В. Рыбкин, В. А. Титов, И. В. Холодков // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2008. - Т. 51. - № 3. - С. 3.

126. Laher, R. R. Updated excitation and ionization cross sections for electron impact on atomic oxygen / R. R. Laher, F. R. Gilmore // Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 1990. - V. 19. - No 1. - P. 277.

127. Титов, В. А. Физико-химические процессы в системе неравновесная плазма -полимер / В. А. Титов, В. В. Рыбкин, С. А. Смирнов // Химия высоких энергий.

- 2009. - Т. 43. - № 3. - С. 218-226.

128. Артюхов, А. И. Модификация поверхности поликарбоната в неравновесной плазме / А. А. Овцын, С. А. Смирнов // Всероссийская научно-практическая конференция (с международным участием) и школа молодых ученых «Волокна и композиты-2015», 2-5 сентября 2015, г. Плёс. Сборник тезисов докладов. - С. 25.

129. Шикова, Т. Г. Неравномерность плазмохимического модифицирования поликарбоната при большой загрузке реактора / Т. Г. Шикова, С. А. Смирнов, А. А. Овцын // Актуальные вопросы естествознания: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Иваново, 25 марта 2019 года / сост.: О. В. Хонгорова, М. Г. Есина.

- Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. - 2019. - С. 150.

130. Рыбкин, В. В. Кинетика и механизмы взаимодействия окислительной плазмы с полимерами / В. В, Рыбкин, В. А. Титов // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Тематический том VIII - 1 / Под ред. В.Е. Фортова. - М. : Янус-К, 2005. - С. 130-166.

131. Шибаев, С. А Кинетические закономерности образования газообразных продуктов при действии плазмы кислорода на поликарбонат / С. А. Шибаев, А. А. Овцын, Д. В. Кадников, С. А. Смирнов // Актуальные вопросы естествознания: материалы I Межвузовской научно-практической конференции. - Иваново : ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2016. - С. 21-23.

132. Овцын, А. А. Влияние газообразных продуктов плазмохимической деструкции поликарбоната на напряженность электрического поля в плазме воздуха / А. А. Овцын, С. А. Шибаев, Д. В. Кадников, С. А. Смирнов // Актуальные вопросы естествознания: материалы II Межвузовской научно-практической конференции, Иваново, 12 апреля 2017 года (сост. : Н. Е. Егорова). - Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. - 2017. -С. 10-13.

133. Овцын, А. А. Кинетические закономерности плазмохимического травления поликарбоната в плазме кислорода / А. А. Овцын, С. А. Смирнов, А. И. Артюхов, С. А. Шибаев // Химия высоких энергий. - 2017. - Т. 51. - № 3. - С. 244-247.

134. Титов, В. А. Кинетические закономерности образования газообразных продуктов при воздействии плазмы кислорода на поверхность пленок полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата и полиимида / В. А. Титов, Т. Г. Шикова, Е. В. Кувалдина, В. В. Рыбкин // Химия высоких энергий. - 2002. - Т. 36. - № 5. - С. 391-394.

135. Kuvaldina, E. V. Oxidation and degradation of polypropylene in an oxygen plasma / E. V. Kuvaldina, V. V. Rybkin, V. A. Titov, T. G. Shikova, D. A. Shutov // High Energy Chemistry. - 2004. - V. 38. - № 6. - P. 411-414.

136. Титов, В. А. Особенности обработки текстильных материалов в плазме воздуха / В. А. Титов, Е. В. Кувалдина, С. А. Смирнов, А. Н. Иванов, В. В. Рыбкин // Химия высоких энергий. - 2002. - Т. 36. - № 2. - С. 157-161.

137. Рэнби, Б. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров / Б. Рэнби, Я. Рабек. - М. : Мир, 1978. - 676 с.

138. Yoshimasa, H. Electron spin resonance studies of polycarbonate irradiated by g- rays and ultraviolet light / H. Yoshimasa, S. Kenichi // Journal of Polymer Science: part A-1. - 1970. - V. 8. - P. 651-663.

139. Артюхов, А. И. Кинетические закономерности травления поликарбоната в окислительной плазме / А. И. Артюхов, А. А. Овцын // Материалы XI Региональной студенческой научной конференции с международным участием "Фундаментальные науки - специалисту нового века" (26 - 28 апреля 2016 г.), Иван. гос. хим.-технол. ун.-т. - Иваново. - 2016. - Т. 1. - С. 4.

140. Овцын, А. А. Модификация поверхности поликарбоната в неравновесной окислительной плазме // Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Фундаментальные науки - специалисту нового века» («Дни науки в ИГХТУ 2017») 16-20 мая 2017 г. - Иваново : сборник тезисов докладов, 2017. - С. 40

141. Ovtsyn, A. A. FTIR characterization of treated polycarbonate / A. A. Ovtsyn, T. G. Shikova, S. A. Smirnov // Plasma Physics and Technology. - 2016. - V. 3. - No 2.

- P. 87.

142. Zbinden, R. Infrared Spectroscopy of High polymers / R. Zbinden. - N-Y. : Academic Press, 1964. - 264 p.

143. Овцын, А. А. Исследование поверхности поликарбоната, обработанного в неравновесной плазме / А. А. Овцын, А. И. Артюхов, С. А Смирнов, И. В. Холодков // Успехи химической физики: сб. тезисов докладов на III Всероссийской молодежной конференции, 3-7 июля 2016 г. - М. : Издательство «Граница», 2016. - C. 107.

144. Шикова, Т. Г. Кинетические закономерности плазмохимического модифицирования поликарбоната в плазме кислорода / Т. Г. Шикова, А. А. Овцын, С. А. Смирнов // Химия высоких энергий. - 2019. - № 4. - С. 320-324.

145. Ovtsyn, A. A. Modification of polycarbonate surface in oxidizing plasma / A. A. Ovtsyn, S. A. Smirnov, T. G. Shikova, I. V. Kholodkov // Journal of Physics: Conference Series. - 2017. - № 927. - P. 012038.

146. Смирнов, С. А. Кинетические закономерности травления поликарбоната в плазме кислорода и воздуха / С. А. Смирнов, А. И. Артюхов, А. А. Овцын // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология.

- 2016. - Т. 59. - № 2. - С. 52-56.

147. Овцын, А. А. Обратные связи в плазме воздуха, реагирующей с поликарбонатом / А. А. Овцын, Д. В. Кадников, С. А. Смирнов // Всероссийская с международным участием) конференция "Физика низкотемпературной плазмы" ФНТП-2017 : сборник тезисов ; - Казань : Изд-во "Отечество". - 2017. - С. 208.

148. Кадников, Д. В. Обратные связи в неравновесной окислительной плазме, реагирующей с поликарбонатом / Д. В. Кадников, А. А. Овцын, С. А. Шибаев, С. А. Смирнов. // Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий. VIII Всероссийская (с международным участием) научно-техническая конференция : сборник статей, Казань : Отечество. - 2017. - С. 108.

149. Овцын, А. А. Влияние газообразных продуктов травления поликарбоната на электрофизические параметры плазмы кислорода / А. А. Овцын, Д. В. Кадников, С. А. Смирнов // Прикладная физика. - 2018. - № 1. - С. 19-23.

150. Овцын, А. А. Влияние продуктов плазмохимического травления поликарбоната на внутренние параметры плазмы кислорода и воздуха / А. А. Овцын, С. А. Смирнов // VIII Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии. (10-15 сентября 2018г., Иваново, Россия): сборник трудов. - Иван. гос. хим.-технол. ун-т. -Иваново. - 2018. - С. 127.

151. Овцын, А. А. Кинетические закономерности плазмохимического травления поликарбоната / А. А. Овцын, А. И. Артюхов // Материалы региональной студенческой научной конференции ДНИ НАУКИ-2015 «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (20 апреля - 22 мая 2015 г.), ФГБОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун.-т. - Иваново. - 2015. - Т. 1. - С. 34.

152. Трошенкова, Д. А. Электрофизические параметры плазмы кислорода, воздуха и аргона, взаимодействующей с поликарбонатом / Д. А. Трошенкова, А. А. Овцын // Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий: сб. статей IX Всероссийской научно-технической конференции (Казань, 5-8 ноября 2017 г.). - Казань : Изд-во Казан. ун-та. - 2018. - С. 169.