一、次大氣壓下輝光放電技術(shù)
次大氣壓輝光放電可處理的材料較為廣泛,成本低、處理時(shí)間短、加入各種氣體的氣氛含量高、功率密度大、處理效率高??蓱?yīng)用于表面聚合、表面接枝、金屬滲氮、冶金、表面催化、化學(xué)合成及各種粉、粒、片材料的表面改性和紡織品的表面處理。而在等離子清洗機(jī)的處理過程當(dāng)中,便會(huì)產(chǎn)生輝光放電的現(xiàn)象。
在次大氣壓環(huán)境下進(jìn)行的輝光放電的視覺特征是呈現(xiàn)均勻的霧狀放電。在放電時(shí)電極兩端的電壓低而功率密度大,而在處理紡織品和碳纖維等材料時(shí)不會(huì)出現(xiàn)擊穿和燃燒現(xiàn)象,并且處理溫度接近室溫。次大氣壓輝光放電技術(shù)目前可用于低溫材料、生物材料、異型材料的表面親水處理和表面接枝、表面聚合、金屬滲氮、冶金、表面催化、化學(xué)合成等工藝。由于是在次大氣壓條件下的輝光放電,處理環(huán)境的氣氛濃度高,電子和離子的能量可達(dá)10eV以上。材料批處理的效率要高于低氣壓輝光放電10倍以上。可處理金屬、非金屬、(碳)纖維、金屬纖維、微粒、粉末等,使用等離子清洗機(jī)便能起到上述的作用。
二、大氣壓環(huán)境下
大氣壓下的電暈放電和介質(zhì)阻擋放電目前雖然被廣泛地應(yīng)用于各種無機(jī)材料、金屬材料和高分子材料的表面處理中,但卻不能對各種化纖紡織品、毛紡織品、纖維和無紡布等材料進(jìn)行表面處理。所以長期以來人們一直在努力實(shí)現(xiàn)大氣壓下的輝光放電(APGD),而早在1933年德國的VonEngel等人就報(bào)道了他們的研究結(jié)果。
在他們的研究之中,即利用裸電極在一個(gè)大氣壓下氫氣和空氣中得到直流和交流輝光放電,但這個(gè)放電過程很不穩(wěn)定,容易從輝光放電過渡到電弧放電。另外,它需要冷卻電極且在低氣壓下點(diǎn)燃,因此仍需要真空系統(tǒng),所以這并不能稱之為是在大氣壓環(huán)境下進(jìn)行的輝光放電。
而從這之后,人們又進(jìn)行了許多不同的實(shí)驗(yàn),包括細(xì)管放電、多針陰極放電、微空心陰極放電、電阻性電極放電、等離子體陰極放電等,希望找出一種能在大氣壓下得到較大體積的均勻放電的方法。在多年的研究當(dāng)中,人們發(fā)現(xiàn)了也許需要滿足以下條件(科羅納實(shí)驗(yàn)室的討論觀點(diǎn))才能夠產(chǎn)生在大氣壓的環(huán)境下進(jìn)行的輝光放電。
1、 大氣壓下輝光放電的視覺特征應(yīng)呈現(xiàn)均勻的霧狀放電,而看不到絲狀放電;
2、 在放電電極結(jié)構(gòu)和條件基本相同的放電裝置中(如頻率、功率、電極面積、介質(zhì)材料和厚度、放電氣隙、氣氛),放電時(shí)電極兩端的電壓,大氣壓下產(chǎn)生輝光放電的電壓要低于(1/2~1/5)絲狀放電的電壓;3、在結(jié)構(gòu)和放電功率基本相同的放電裝置中(如頻率、功率、電極面積、介質(zhì)材料和厚度、放電氣隙、氣分),用示波器觀察放電的電流波形上疊加的脈沖中,大氣壓下輝光放電疊加的脈沖頻率要高于(2倍)介質(zhì)阻擋放電疊加的脈沖頻率,大氣壓下輝光放電疊加的脈沖幅度要小于(1/2)介質(zhì)阻擋放電疊加的脈沖幅度;
4、將無紡布或紡織布放置在大氣壓下輝光放電的等離子體中處理,不出現(xiàn)點(diǎn)狀擊穿。
三、文末總結(jié)
大氣壓輝光放電技術(shù)在目前雖早已有了報(bào)道,但技術(shù)還不成熟,產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢。但次大氣壓輝光放電技術(shù)卻已經(jīng)成熟并被應(yīng)用于工業(yè)化的生產(chǎn)中了,等離子清洗機(jī)便是鮮明的例子,它已經(jīng)應(yīng)用廣泛,已經(jīng)具有了一定規(guī)模了,所以目前在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,重心主要在次大氣壓下輝光放電技術(shù)上。
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