等离子体又叫电浆，是不同于固态、液态、气态而存在的物质第四态，它的成分是由离子、自由电子以及未电离的中性粒子的集合组成，是整体呈中性的且具有高位能的气体团。它分为低温等离子体和高温等离子体。在等离子体处理的过程中，首先，电子以及获得能量的分子或原子被激发，先从电场中获得能量，然后将能量传递给其他分子或原子。与此同时，部分分子被电离成活性基团，这些分子、原子、活性基团与之间相互碰撞，生成稳定的产物和热。此外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质吸附为负离子，这类负离子化学活性较好，并在化学反应中起重要作用。

低温等离子体处理材料表面原理 

低温等离子体含有的活性粒子种类繁多，其中包括自由电子、活性自由基、数目繁多的离子以及处于激发状态的活性分子或者原子等。这些粒子能量参数范围如下：电子0-20ev；自由基0-20ev；离子0.03-0.05ev；激发态粒子0-20ev；紫外光/可见光3-40ev。我们将常见的材料表面的化学键及其键能列于表1.2。根据表中的数据可以看出，低温等离子体中除了离子含有的能量比较低外，其他活性粒子所带的能量均比表中所列的化学键键能要高，这说明，这些能量极高的活性粒子完全能够促使材料表面旧键的断裂，从而生成新的化学键，最终赋予材料新的性质

低温等离子体处理材料的改性机理可以概括为以下三个方面

1、等离子体对材料表面的刻蚀作用

低温等离子体在能够刻蚀材料表面。这些刻蚀作用主要来自于体系中所产生的正离子、活性自由基与活性原子（这些活性原子可以与材料表面的活化官能团反应并生成能够挥发的小分子物质）。此外，刻蚀不仅能使表面弱边界除去，还可以使其变得非常的粗糙。往往呈现出一种坑洼状的形态特征，这种形态特征会使材料的比表面积变大。另外，反应过程中产生的另外一些中性原子以及自由基会在材料表面形成沉积层。此外，表面粗糙化能够使材料表面接触角θ变小，从而有利于提高材料在水中的润湿性。

2、等离子体促使材料表面交联的产生

若在放电过程中使用的气体为惰性气体时，其在放电过程中产生的高能活性粒子能够破坏材料表面旧的化学键，从而生成新的自由基。若在反应体系中除基底材料外无其他物质存在，那么新产生的自由基之间会重新键合，在材料表面形成新的网状交联结构。在交联反应发生的过程中，体系中材料表面会有双键产生，从而促使材料的力学性质以及表面性能得到明显改善。

3、等离子体促使材料表面官能团的引入

若在放电过程中使用的气体为可反应气体或者基底材料与有机官能团物质混合时，等离子体活化的材料表面将会发生复杂的化学反应。根据所需要材料的性能期许，可以通过低温等离子体处理方法在其表面引入特点官能团分子，如—OH，-NH2以及-COOH等。