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技術交流

等離子的制備方法

發布時間:2023/11/25 10:04:29 | 信息來源:
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等離子的性質
等離子與普通氣體非常不同,其具有電性質。在等離子中,由于自由電子的存在,它具有導電性和磁性,并且可以受到外部電、磁場的影響。在強電場作用下,等離子會出現諸如等離子振蕩、電離、電極化等現象。


等離子還是一種散熱體系,因為當物質被電離時,它會釋放大量的能量并以熱量的形式散發出去。這種特性使得等離子在高溫物理學和天文學領域得到廣泛應用,例如太陽火球、恒星等天體都是基于等離子運動機制進行解釋的。


在分子級別上,化學反應通常需要高能狀態來發生。通過等離子,可以實現氣體和液體系統中的低能輸入,從而引發化學反應。此外,等離子還可以催化普通反應,增加起始前體與相鄰分子之間的激活反應。


等離子的制備方法
產生等離子有許多方法,其中包括:


(1)高溫氣體:這是產生等離子基本的方式,將物質加熱到足夠高的溫度,從而使其電離,具有典型的氣體放電特征。例如太陽、恒星大氣和閃電等。


(2)電離:通過外部輸入能量,例如放電等,將氣體從不穩定態轉變為電離態,形成等離子。例如激光誘導等離子和電弧放電等。


(3)磁控制:利用磁場限制自由電子運動的范圍,使高速分子在灌注等離子流動區域內發生電離,例如等離子切割和光阻清洗中均有應用。


(4)化學方法:通過特殊化學反應產生等離子,如等離子聚合和電弧等離子體涂覆技術。


等離子的應用
等離子應用十分廣泛,其中一些領域包括:


(1)等離子切割:利用帶電粒子束將材料燒蝕,可以用于微加工和可視微結構制造等。


(2)等離子涂層:涂覆或覆蓋的工業表面,增加耐磨性、耐氧化性、降解防止和美觀,例如染料敏化太陽能電池鋅氧化物涂層。


(3)等離子清洗:可以有效地除去各種工業表面的各種有機污染物或無機污染物,如煙灰、有機物、銅鋁和硅等。


(4)等離子聚合:利用分子之間的靜電力增加化學反應中起始前體分子與相鄰分子的激活能,促進反應發生,例如高分子合成和納米材料制備。


(5)等離子刻蝕:通過帶電粒子束將表面刻蝕,可以用于制造各種微結構器件,例如微流控芯片和光子晶體等。


(6)等離子醫學:醫療設備制造,癌癥治療和細胞培養等都有應用。糊盒等離子處理機的特點


一、對包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。


二、沒有紙屑飛沫出現,屬于環保處理。


三、糊盒等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離,只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處,可處理各類復雜形狀的包裝盒,連續性運作,產品質量穩定。


四、工作中不需要消耗其他燃料,只需接上普通電源即可運行,大大降低包裝印刷成本。等離子噴涂的基礎發展了新的技術


1.真空等離子噴涂(又叫低壓等離子噴涂)


真空等離子噴涂是在氣氛可控的,4~40Kpa的密封室內進行噴涂的技術。
因為工作氣體等離子化后,是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的,所以噴流速度是超音速的,而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。


2.水穩等離子噴涂


前面說的等離子噴涂的工作介質都是氣體,而這種方法的工作介質不是氣而是水,它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法,其工作原理是:
噴槍內通入高壓水流,并在槍筒內壁形成渦流,這時,在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉陽極間產生直流電弧,使槍筒內壁表面的一部分蒸發、分解,變成等離子態,產生連續的等離子弧。由于旋轉渦流水的聚束作用,其能量密度提高,燃燒穩定,因此,可噴涂高熔點材料,特別是氧化物陶瓷,噴涂效率非常高


3.氣穩等離子噴涂


氣穩等離子噴涂的原理是由等離子噴槍(等離子弧發生器)產生等離子射流(電弧焰流)。噴槍的電極(陰極)和噴嘴(陽極)分別接整流電源的正、負極,向噴槍供給工作氣體(Ar、N2等),通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度,使氣體電離,在熱收縮效應、自磁收縮效應和機械效應的作用下,電弧被壓縮,產生非轉移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后,體積迅速膨脹,形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后,被迅速加熱到熔融或半熔融狀態,并將等離子射流加速,形成飛翔基材的噴涂離子束,陸續撞擊到經預處理的基材表面,形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。

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