プラズマ活性化
表面活性化には多くの種類のプラズマを使用できる。 しかし、経済的な理由から、大気圧プラズマがほとんどの用途に使われていた。 それらには、アーク放電、コロナ放電、誘電体バリア放電、およびその変形である圧電直接放電が含まれる。
表面トポグラフィーの改変: 基板と直接接触する放電は、マイクロメートルスケールで基板表面を浸食する。これにより、毛細管現象(英語版)により接着剤で満たされた微細構造が作成され、接着剤の機械的結合が改善される。
官能基の堆積: 放電が表面に接触する薄層内で生成されたイオンと同様に、プラズマ雰囲気内で生成された短寿命の化学種は、基板に衝突し、多くの化学反応を開始する。多くの場合、基板表面に官能基を堆積させる反応は、プラズマ活性化の最も重要なメカニズムである。通常は表面エネルギーが低いプラスチックの場合、極性(英語版)のOH基とON基が表面エネルギーを大幅に増加させ、接着剤による表面の湿潤性を向上させる。特に、これは分散接着(英語版)の強度を増加させる。さらに、基板表面と接着剤の両方と強力な化学結合を形成できる化学種を生成する特殊な作動ガスを使用することにより、化学的に異なる材料間で非常に強力な結合を実現できる。
基板表面での化学反応のバランスは、プラズマ・ガス組成、ガス流の速度、および温度に依存する。後者の2つの要因の効果は、反応の確率に依存する。ここで2つのレジームを区別する。反応確率が高い拡散領域では、反応速度はガス流の速度に依存するが、ガス温度には依存しない。反応確率が低いもう1つの速度論的領域では、アレニウスの式(英語版)に従って、反応速度はガス温度に強く依存する。
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