等离子体
等离子概述

机械工业方面的应用
• 等离子体焊接、等离子体切削和等离子体钻等在机械工业 中已有较广泛的应用
• 等离子体喷涂, 对轴承、齿轮等磨损部件的修复有重要的作 用。等离子体喷制微孔材料以及喷铸成型又是一种有意义的 新工艺
• 用等离子体注人和成膜的方法对金属材料表面进行氮化、碳 化、硼化或生成氮化钦膜,保持原材料的基本性能和尺 寸, 从而大大提高其耐磨、抗腐蚀性能, 可以延长工具和模 具的寿命
• 利用等离子体聚合非晶硅膜作为太阳能电池是太阳能利用的一个 重要环节, 它使太阳能电池面积大、质量轻、耐辐照、造价低。 磁流体发电是使流动的等离子体燃气通过强磁场把热能直接转化 为电能的新技术,可将火力发电站的热效率由30一40 % 提高到 50 一60 %多。 • 在受控核聚变中的应用
高电压工程基础
高电压工程基础
第0章 放电等离子体概述
0.1 什么是等离子体 0.2 等离子体的特性 0.3 等离子体的产生 0.4 等离子体的应用
高电压工程基础
0.1 什么是等离子体 固体 冰 液体 水 气体
水汽
等离子体
电离气体
00C
1000C
100000C 温度
等离子体(又称电浆)是在固态、液态和气态以外的第四大物质状态, 其特性与前三者截然不同
高电压工程基础 化学工业和材料工业方面的应用
• 烯炔的合成, 煤转化为乙炔, 从天然气中获得乙炔和乙烯等; 制备超细碳化钦、氮化钦、合成户碳化硅超细粉末, 以及制备 微细钨粉、碳化钨粉、氧化铝粉和钦白等 • 熔炼高温金属, 熔化难熔化合物, 进行金属的重熔精炼 • 制成高强度耐磨膜、光学保护膜、电学绝缘膜、反渗透膜、选 择性渗透膜等 • 改善吸水性。 染色性、粘结性、生物亲和性等。有利于短期内 产品更新, 适用于化纤、塑料、橡胶以及皮革等
等离子体 pdf

等离子体 pdf等离子体(plasma)是由离子、电子和中性粒子组成的高温、高压等离子体状态。
等离子体广泛存在于自然和人造环境中,如闪电、太阳等。
1. 等离子体的特点(1)束流性:等离子体具有高温、高速度等特点,呈束流状。
(2)不稳定:等离子体受到扰动容易引起电磁不稳定,表现为各种波动现象。
(3)非线性:等离子体内的各种物理过程非常复杂,常常表现为非线性。
(4)粒子运动:等离子体内的离子和电子呈现出一定的运动规律,这种过程被称为粒子运动。
2. 等离子体应用领域(1)航空航天技术:等离子体可以用于改进飞行器的 aerodynamics性能。
(2)核聚变能技术:在核聚变器中,等离子体是聚变反应的条件之一。
(3)半导体器件制造:等离子体作为半导体晶体的蚀刻介质,可以实现精细加工。
(4)生物医学:等离子体可以用于癌细胞治疗、杀菌消毒、皮肤医疗等。
3. 等离子体 pdf 研究近年来,等离子体 pdf 研究已经成为热门的科研方向。
研究者通过模拟等离子体 pdf 过程,探索其诸多特性。
(1)非线性的演化:研究者模拟了不稳定等离子体中波动的发展过程,发现其在表面上呈现出“强大的花环”。
(2)等离子体扰动下的湍流:研究者通过计算模拟,揭示了等离子体中小尺度湍流的存在机制。
(3)等离子体与纳米材料相互作用:研究者利用等离子体处理技术,实现了对纳米材料的准精细制备。
4. 结论总体来看,等离子体具有广泛的应用前景和科学意义,等离子体 pdf研究是一个新兴而又充满潜力的方向。
期待未来更多的研究进展!。
等离子体的概念

等离子体的概念什么是等离子体?等离子体是物质的第四态,与固体、液体和气体不同。
它是由电离的气体分子、离子和电子构成的,呈现出整体性质,同时具有高度的电导率和磁导率。
等离子体的形成方式等离子体可以通过多种方式形成。
其中一种是热激发,当气体受到高温或强电场的作用时,气体分子会被激发成离子和电子,形成等离子体。
另一种方式是辐射激发,当气体受到高能辐射的作用时,也会产生等离子体。
等离子体的性质等离子体具有许多独特的性质,使其在许多领域有着广泛的应用。
1. 导电性等离子体是电离的气体分子、离子和电子的集合体,因此具有良好的导电性。
等离子体中的电子和离子能够在外加电场的作用下移动,形成电流。
2. 可透明性由于等离子体中的电子可以吸收和发射光子,所以等离子体对电磁波具有吸收和散射的作用。
这使得等离子体可以具有透明或半透明的性质。
3. 发光性当电子从较高能级跃迁到较低能级时,会释放出光子,产生发光现象。
这种性质使得等离子体可以被应用在照明、显示等领域。
4. 等离子体波动性等离子体中的电子和离子受到电磁场的作用,会发生振荡。
这种振荡可以传播出去,形成等离子体波动。
等离子体波动有着广泛的应用,例如在天体物理学中,等离子体波动可以产生天体的射电辐射。
等离子体的应用等离子体在各个领域有着广泛的应用。
1. 等离子体技术等离子体技术是利用等离子体的特性进行科学研究和应用开发的一种技术。
等离子体技术在材料加工、能源开发、环境污染处理等方面有着广泛的应用。
2. 核聚变核聚变是一种将轻核聚变成重核的过程,通过高温和高压下的等离子体状态可以实现核聚变反应。
核聚变被认为是未来清洁、可持续能源的一个重要研究方向。
3. 物质表面处理等离子体喷涂技术可以在物质表面形成致密、均匀的薄膜,提高材料的耐磨、耐腐蚀性能,广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
4. 等离子体显示技术等离子体显示技术是一种利用等离子体发光性质的显示技术。
它具有高亮度、高对比度、可视角度大的特点,被广泛应用于电视、手机等显示设备。
等离子体物理:等离子体产生与性质

电离的粒子质量计算成分
点是受仪器性能和测量条件限制
• 探针诊断法:通过测量等离子体中探
• 探针诊断法:优点是测量精度高,缺
针的电压信号计算成分
点是受探针位置和形状影响
04
等离子体的稳定性与输运
性质
等离子体的稳定性及其影响因素
影响因素
• 电离程度:电离程度越高,等离子体越稳定
• 温度:温度越高,等离子体越稳定
激光诱导击穿法产生等离子体
01
02
激光诱导击穿法
应用
• 通过激光束聚焦在材料表面,产
• 等离子体加工:利用激光诱导击
生高温高压区,使材料电离
穿法产生等离子体
• 等离子体光谱分析:利用激光诱
温度高,能量密度大,可控性好
导击穿法产生的等离子体进行光谱分
析
化学放电法产生等离子体
影响因素
• 电离程度:电离程度越高,等离子体的电导率越高
• 温度:温度越高,等离子体的热导率越高
• 压力:压力越高,等离子体的扩散系数越低
等离子体与壁面的相互作用
01
相互作用
• 指等离子体与容器壁、电极等固体物表
面的相互作用
• 相互作用包括吸附、溅射和气体分子的
再结合等过程
02
影响
• 等离子体的能量损失:与壁面相互作用
等离子体密度的测量方法
测量方法
优缺点
• 吸收光谱法:通过测量等离子体对光
• 吸收光谱法:优点是测量精度高,缺
的吸收程度计算密度
点是受光谱仪分辨率限制
• 激光干涉法:通过测量等离子体的折
• 激光干涉法:优点是测量速度快,缺
射率变化计算密度
点是受激光源和探测器性能限制
等离子体

两者相等称为高温等离子体;不相等则称低温等离子体。
低温等离子体广泛运用于多种线电波可以远距离传播的现象,推测地球上空存在着能反射电磁波的电离层。
这个假说为英国的E.V.阿普顿用实验证实。
英国的D.R.哈特里(1931)和阿普顿(1932)提出了电离层的折射率公式,并得到磁化等离子体的色散方程。
1941年英国的S.查普曼和V.C.A.费拉罗认为太阳会发射出高速带电粒子流,粒子流会把地磁场包围,并使它受压缩而变形。
从20世纪30年代起,磁流体力学及等离子体动力论逐步形成。
等离子体的速度分布函数服从福克-普朗克方程。
苏联的Л.Д.朗道在1936年给出方程中由于等离子体中的粒子碰撞而造成的碰撞项的碰撞积分形式。
1938年苏联的A.A.符拉索夫提出了符拉索夫方程,即弃去碰撞项的无碰撞方程。
朗道碰撞积分和符拉索夫方程的提出,标志着动力论的发端。
1942年瑞典的H.阿尔文指出,当理想导电流体处在磁场中,会产生沿磁力线传播的横波(即阿尔文波)。
印度的S.钱德拉塞卡在1942年提出用试探粒子模型来研究弛豫过程。
1946年朗道证明当朗缪尔波传播时,共振电子会吸收波的能量造成波衰减,这称为朗道阻尼。
朗道的这个理论,开创了等离子体中波和粒子相互作用和微观不稳定性这些新的研究领域。
从1935年延续至1952年,苏联的H.H.博戈留博夫、英国的M.玻恩等从刘维定理出发,得到了不封闭的方程组系列,名为BBGKY链。
由它可导出符拉索夫方程等,这给等离子体动力论奠定了理论基础。
1950年以后,因为英、美、苏等国开始大力研究受控热核反应,促使等离子体物理蓬勃发展。
热核反应的概念最早出现于1929年,当时英国的阿特金森和奥地利的豪特曼斯提出设想,太阳内部轻元素的核之间的热核反应所释放的能量是太阳能的来源,这是天然的自控热核反应。
1957年英国的J.D.劳孙提出受控热核反应实现能量增益的条件,即劳孙判据。
50年代以来已建成了一批受控聚变的实验装置,如美国的仿星器和磁镜以及苏联的托卡马克,这三种是磁约束热核聚变实验装置。
等离子体的定义

等离子体的定义什么是等离子体?等离子体是物质的第四种态,它是自然界普遍存在的一种物质状态。
与固体、液体和气体不同,等离子体的粒子具有电荷,可以自由运动。
等离子体通常是由高温或高能粒子对物质进行电离而形成的,因此等离子体也被称为离子化气体。
由于等离子体中的粒子带电,并且可以响应电磁场的作用,所以它具有独特的性质和行为。
等离子体的特性1.粒子带电:等离子体中的粒子可以是电子、离子或其他带电粒子。
由于这些粒子具有电荷,它们之间的相互作用会产生电磁力。
2.自由运动:等离子体中的粒子受到电磁场的影响,可以自由运动。
这使得等离子体具有导电性和磁性的特性。
3.电中性:尽管等离子体中的粒子具有电荷,但整体上等离子体是电中性的。
这是因为等离子体中带正电荷的离子数量与带负电荷的电子数量相等。
4.高温性:等离子体通常需要具有高温才能形成。
在高温下,物质的原子会失去外层电子,形成电离态,从而形成等离子体。
5.密度低:由于等离子体中的粒子自由运动,它们之间的相互作用较弱,导致等离子体的密度比固体和液体要低。
等离子体的应用等离子体在许多领域都有重要的应用,以下是其中几个主要领域的介绍:1. 等离子体物理学等离子体物理学是研究等离子体性质和行为的学科。
通过研究等离子体的基本特性,人们可以更好地理解宇宙中的天体等离子体,如太阳和恒星。
此外,等离子体物理学还为等离子体应用提供了基础知识。
2. 广告与照明等离子体通过产生电晕放电或电子束激励来产生发光现象,因此在广告和照明领域有许多应用。
等离子体发光显示器(PDP)和冷阴极气体放电显示器(CCFL)是两种常见的等离子体显示技术。
3. 聚变能聚变是一种核能产生方式,通过将轻元素合并成较重元素,释放出巨大的能量。
在聚变反应堆中,等离子体被加热到高温并控制在磁场中,以维持反应的稳定性。
聚变能有潜力成为一种可再生的清洁能源。
4. 化学加工等离子体处理技术已广泛应用于材料加工和表面处理领域。
等离子体高中化学概念
等离子体高中化学概念等离子体高中化学概念•简介•等离子体的定义•等离子体的形成•等离子体的性质•等离子体在高中化学中的应用简介等离子体是一种四态之一,与固体、液体和气体一起构成了物质的基本形态。
在高中化学中,我们通常学习的是固体、液体和气体,而等离子体是相对较少涉及的概念。
等离子体的定义等离子体是由气体或者液体中的部分或者全部原子或者分子失去了或者获得了电子而形成的,具有带电粒子的状态。
等离子体的形成等离子体的形成主要通过提供能量,使气体或液体中的原子或分子得到足够的激发,以至于失去或者获得电子,从而形成带电粒子。
常见的几种形成等离子体的方法包括电离、激发、电弧放电等。
等离子体的性质等离子体具有以下几个主要特性: - 导电性:由于等离子体中存在带电粒子,因此可以对电流进行传导。
- 发光性:当带电粒子重新结合或跃迁到低能级时,会发出特定的光。
- 高温性:等离子体可以处于很高的温度下,因此在许多高温环境中能够存在和发挥作用。
等离子体在高中化学中的应用虽然等离子体在高中化学中的讨论相对较少,但它在一些现象和应用中却扮演着重要的角色,例如: - 闪电:闪电产生时,空气中的分子被电弧放电激发形成等离子体。
- 激光:激光的原理就是通过在等离子体中激发电子跃迁产生的光放大和反射。
- 火焰:火焰的燃烧过程中会产生等离子体,并通过发光性展现出明亮的火焰。
通过对等离子体的学习,我们可以更深入地了解物质的不同形态和性质,以及它们在自然界和技术领域中扮演的重要角色。
等离子体高中化学概念的拓展等离子体是高中化学中相对较复杂的概念,因此在进一步拓展时,可以涉及以下内容:等离子体的分类•等离子体可以根据电荷和能量级别进行分类,如正离子和负离子、热等离子体和冷等离子体等。
•正离子和负离子分别是失去和获得了电子的带正电荷和带负电荷粒子。
等离子体在宇宙中的存在•星际等离子体:宇宙中存在大量的等离子体,如恒星、星际间的气体云和行星磁层等。
等离子体
第三部分与等离子刻蚀相关的基本概念1.1等离子体的基本特征等离子体是指具有宏观时空尺度的由带等量异号电荷的微观粒子及中性成分共同组成的一种准电中性、多粒子体系,被称为物质的第四态。
在等离子体中,起主要作用的长程电磁力使得带电粒子的运动不仅与临近的粒子有关,而且受到远处带电粒子的影响,这使得等离子体中存在着极其丰富的集体效应和集体运动模式。
由于带电粒子的存在,使等离子体的运动与电磁场的运动紧密耦合。
等离子体的基本属性由带电粒子的动力学特性决定,带电粒子的输运特性会直接或间接地影响粒子的激发、退激发和电离、复合等过程。
等离子体按其体系温度的相对高低,则可分为高温等离子体与低温等离子体。
高温等离子体的温度高达106~109 K,低温等离子体的温度从室温到105 K 左右。
低温等离子体通常由气体放电或其它热、光激发方式产生,它一般是弱电离、多成分的,并与其它物质有强烈的相互作用。
根据电子与离子和中性粒子的热平衡状态,低温等离子体又可分为热等离子体和冷等离子体两大类。
热等离子体是近局域热平衡等离子体,如弧光放电、高频感应耦合放电等所产生的等离子体,其所有粒子(电子、离子和中性粒子)具有大体一致的温度,达到几千至上万度,常被应用于一些需要进行高温处理的工艺,如等离子体冶金、切割和焊接等。
冷等离子体是非平衡等离子体,其轻粒子(电子)的温度远高于重粒子(离子和中性粒子)的温度,体系中电子温度可达数万度,而中性气体分子代表的体系温度则很低,从稍高于室温至几百度。
冷等离子体通常是由低气压下的稀薄气体用直流、射频、微波等激发辉光放电或常压气体电晕放电、介质阻挡放电而产生。
这种非平衡性对等离子体化学与工艺过程非常重要[1],一方面电子有足够高的能量使反应物分子激发、离解和电离,产生大量的电子、离子及激发态的原子、分子和自由基等,为反应提供活泼的活性粒子;另一方面反应体系又得以保持低温甚至接近室温,为化学反应提供了较好的淬冷条件,保证了反应定向进行和产物的获取。
等离子体简介
r
1
Ne2
0m
j
fj
2 2 j i
此式与量子理论给出的形式一致
求和规则
fj Z
j
当满足 j
ff
显然可得
r
1
Ne2
0m
j
fj
2 j
2 j 2
1
2p 2
等离子体频率为 p NZe2 / m0
等离子体方程为(色散方程)
r
1
2p 2
2 2 p c2k 2
v 折射隐身:
v 光线方程
r
d ds
❖ 等离子体是一种特殊的滤波器,当雷达频率低于等离子体频率时,雷 达波被全反射,等离子体能以电磁波反射体的形式对雷达进行电子干 扰,即通过雷达波往返传播途径弯曲,雷达显示屏上出现的是攻击武 器的虚像,而不是武器的真实位置。当雷达频率高于等离子体频率时, 雷达波能进入等离子体被吸收,从而使雷达接受到的攻击武器的信号 大为减弱。
等离子体应用 喷涂,焊接,冶炼 等离子体隐身 等离子体核聚变
v Ⅰ轨道理论中的漂移:
v 梯度漂移
v 一级近似下,
ur ur
ur
ur
BrP r BRur B(R) B
v v0 ur ur
v1
0 1
ur 1 B(R)
n
ur B
v 基本原理有
ur dp
r ur qv B
drt dv
udr t
v 洛仑兹模型
v 经典情形下,谐振束缚电荷运动方程为
m&x&
dx dt
m
2 0
x
eE0eit
v v
特解为
x
eE0eit
m
什么是等离子体
什么是等离子体?还有什么情况下产生?等离子(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体, 由于存在电离出来的自由电子和带电离子, 等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用.等离子体由克鲁克斯在1879 年发现,"Plasma"这个词,由朗廖尔在1928 年最早采用等离子体是存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体. 等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为"超气态") . 人造的等离子体: 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体; 核聚变实验中的高温电离气体; 电焊时产生的高温电弧. 地球上的等离子体: 火焰(上部的高温部分) 闪电;大气层; 中的电离层;极光. 宇宙空间中的等离子体:恒星;太阳风;行星际物质;恒星际物质;星云. 等离子体可分为两种:高温和低温等离子体.以上提到的是高温等离子体,高温等离子体的温度,可以高达 1 亿摄氏度.现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域.例如:等离子电视,婴儿尿布表面防水涂层, 增加啤酒瓶阻隔性. 更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用, 让网络时代成为现实. 等离子态常被称为"超气态", 它和气体有很多相似之处, 比如: 没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质. 这种物质的第四基本形态,就是等离子态(体) .那么,什么是等离子态呢? 在等离子体中,电磁力起主要作用,使原本普通的物质内部出现新的运动形态,比如电子,离子的集体振荡. 等离子体虽然看不见摸不着,但它并不是虚无没用的,相反,它具有相当神奇广泛的作用,因此被称为"法力无边的隐形魔术师". 如:令萨达姆闻风丧胆的隐形武器.在海湾战争中,美国投入了一种新研制出来的隐形飞机,深人到伊拉克腹地进行侦察活动,充分掌握了伊军的布防情况,而伊军对之却毫无办法,因为这种侦察飞机采用了等离子体技术,等离子体具有的屏蔽效应,使雷达无法探测到它的踪迹.在科索沃战争中,以美国为首的北约的隐形侦察机,隐形轰炸机更是大肆发挥了它的威力.英,美, 俄等国都在致力于将等离子(体) 技术应用于军事方面.采用了等离子体技术后,飞机,导弹可以减少飞行阻力30%以上,因此大大提高了飞机,导弹的飞行速度和机动性能.等离子体还可以降低飞机,导弹的防热防护标准和飞行的轰鸣声等.俄罗斯正在开发一种新型的等离子武器,能通过将大气层电离产生的高温高能量,形成一个能量巨大的等离子大气环境区域,将在该区域的天空,太空中飞行的飞机,导弹和航天器击毁. "绿色","清洁"的动力来源. 随着社会的不断发展和人们生活的日益丰富繁荣, 对于电力的需求量也将越来越大.传统的发电技术在为人类做出贡献的同时,也"惹"下不少麻烦,污染了环境,对自然生态和人类健康造成了不小的损害.而且它们的发电效率也不高,所采用的发电来源又大多是不可再生的自然资源.所以,科学家一直在努力寻求一种先进.高效又无污染的发电技术. 而等离子体发电技术正好就能圆科学家们的这一梦想. 等离子体的发电原理是:将带电的高温流体,以极高的速度喷射到稳定的强磁场中,电磁场对带电流体(粒子)施加磁力作用而产生电,直接由热能转变为电能.与传统的火力发电方式相比,等离子体发电具有两大突出特点:一是发电效率高.等离子体发电技术利用发电装置所排泄的温度很高的废气余热来产生蒸汽,以驱动汽轮发电机,从而构成等离子体——汽轮发电的组合发电方式,发电有效率可比火电提高百分之五十以上.二是对环境的污染很轻.等离子发电由于温度很高, 流体燃料燃烧得很充分, 同时, 还因为添加了一些材料, 与发电过程中产生的废气——硫,进行反应,生成硫酸钾等化合物, 所以就没有太多的废气废碴污染环境.此外,等离子发电机输出功率的大小,取决于带电流体的运动速度和磁场的强度.加快等离子体的喷射速度,提高磁场的强度,其发电功率就大.如果运用高能量的流体燃料,并配置高速启动装置,那么等离子体发电机的功率可以达到一千万千瓦,完全能够满足大规模用电的要求.等离子技术还可以运用到核能发电方面. 在超高温高压和超强磁力的约束下,等离子技术能够用氢的同位素(如重氢——氖) ,对受控的热核聚变反应予以控制,进行原子能发电.2000 年 1 月,日本的某热核聚变装置,已经通过给超导体线圈供电,将等离子体的温度升至5 千万摄氏度,并计划在2001 年提高到 1 亿摄氏度,以实现热核聚变反应所必需的高温高压状态下的等离子体. 工业生产神奇的"魔法师". 对于等离子体的不断研究,产生了诸如等离子体物理学,等离子体化学,等离子电子学等边缘学科.等离子在金属加工,显示(器) 技术,微波和超声速流体力学等民用工业的广泛领域,都有重要而神奇的应用. 在金属加工方面,用高温等离子气流,可以切割用普通氧气切割法难以切割的高硬度高熔点金属,如不锈钢,镍基合金等.等离子体还可以用于金喷镀,焊接和钻孔等作业. 在等离子体化学方面, 由于等离子体的化学反应能量大, 温度高, 因此,特别适用进行高熔点金属的熔炼与提纯,制成性能优异的高温耐热金属材料,如特种钢和合金钢,以及非金属水晶等. 等离子体化学还可以实现高温耐热材料的低温合成, 以及单晶体材料的低温生长;生产非晶硅太阳能电池;制作高温超导体薄膜等. 等离子体化学应用于微电子技术,包括等离子体蚀刻工艺,等离子体显微,等离子体除胶等方面,更是为大规模,超大规模集成电路的更新换代,奠定了重要的工艺技术基础. 等离子体距民众生活最近,最重要的应用,就目前来说,应当算是等离子体显示器技术. 传统的显示器包括显像管(应用于电视,电脑等)和液晶显示器(用于电子表,计算器,仪表,笔记本电脑等) ,它们在工业生活的许多领域广泛应用.但两者在独具优点的同时,又各有缺陷或局限, 难以满足显示技术的新需求.等离子体显示器的诞生,为显示技术开辟了一个新的天地.它们的优点是体积小,重量轻,图像清晰,可制成超薄平板式等,并可突破传统的显像管和液晶显示这样分明的界限,实现两者的融合通用. 随着等离子体技术的不断发展,更加广泛的应用,等离子体这种看不见摸不着的物质第四态,将会露出"庐山真面目",被越来越多的人所认识和喜爱.等离子体目前在电子行业也有着其广泛的运用,比如说在线路板和电子产品行业应用最多的等离子清洗设备,等离子真空设备等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
写三点:1等离子体分类.. 仪器高分子材料分类材料名称2改性过程原理(主要讲3类。
重点讲解薄膜材料,薄膜又3种,)3 优点缺点好处实际应用,,,现实状况1低温等离子百科名片低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体分子被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。
等离子体辅助加工被用来制造特种优良性能的新材料、研制新的化学物质和化学过程,加工、改造和精制材料及其表面,具有极其广泛的工业应用--从薄膜沉积、等离子体聚合、微电路制造到焊接、工具硬化、超微粉的合成、等离子体喷涂、等离子体冶金、等离子体化工、微波源。
等离子体辅助加工已开辟的和潜在的应用领域包括:●半导体集成电路及其它微电子设备的制造●工具、模具及工程金属的硬化●药品的生物相溶性包装材料的制备●表面防蚀及其它薄层的沉积●特殊陶瓷(包括超导材料)●新的化学物质及材料的制造●金属的提炼●聚合物薄膜的印刷和制备●有害废物的处理●焊接●磁记录材料和光学波导材料●精细加工●照明及显示●电子电路及等离子体二极管开关●等离子体化工(氢等离子体裂解煤制乙炔、等离子体煤气化、等离子体裂解重烃、等离子体制炭黑、等离子体制电石等)对上述某些部分领域的目前潜在市场估计:●半导体工业约为260亿美元●等离子体电子学约为400亿美元●工具及模具硬化约为20亿美元●作记录和医用聚合物薄膜领域约为几十亿美元的市场对一些新的有活力的市场估计:●金属腐蚀防护约为500亿美元●优质陶瓷约为50亿美元● 在废物处理、金属提练、包装材料及制药业中的应用约为几十亿美元市场(对高分子材料的应用主要有三种医用高分子材料、合成纤维材料、薄膜材料)高分子材料科技名词定义中文名称:高分子材料英文名称:polymer materials定义:基本成分为聚合物,或以其含有的聚合物的性质为其主要性能特征的材料。
(我们所说的塑料和纤维)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。
所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
高分子材料按应用分类高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。
①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。
其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。
有天然橡胶和合成橡胶两种。
②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。
前者指蚕丝、棉、麻、毛等。
后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。
纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。
③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。
其分子间次价力、模量重点讲解1\医用高分子材料简单讲解带过正前言在医疗领域中,人工器官、医药、卫生材料、牙科材料、医疗器械等方面都广泛地使用着各式各样的高分子材料、金属材料、无机材料。
在这些材料中,表1作为和血液、组织等相接触使用的医用材料,要求其功能和力学特性能满足使用目的,同时在更多的时候,从更深一层意义来说,更要求具备生物相容性。
但是要用单一材料制造出功能、力学特性、生物2\合成纤维材料(主要是化学作用,改变分子结构)实例: 采用硅烷偶联剂处理聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维,利用常压射频低温等离子体对PBO纤维进行了表面处理,通过扫描电镜、红外光谱、光学显微镜等研究了处理时间对P BO纤维表面官能团和表面形貌的影响规律,通过单丝拔出实验测定PBO纤维基复合材料的界面剪切强度。
结果表明:经过常压射频低温等离子体处理后,PBO纤维的表面形成了大量的极性基团,表面产生明显的凹坑,PBO纤维与树脂的粘接性能提高50%,纤维的拉伸强度下降5%。
【作者单位】:北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室;3\薄膜材料(讲3种,)1 low density polyethylene,LDPE低密度聚乙烯主要用途是作薄膜产品,还用于注塑制品,医疗器具,药品和食品包装材料,吹塑中空成型制品等。
2高密度聚乙烯high density polyethylene,HDPE主要用途电线电缆包装薄膜,绳索,编织网,渔网,水管,注塑较低档日用品及外壳,非承载荷构件,胶箱,周转箱,挤出吹塑容器,中空制品,瓶子等3TiO2(俗称钛白粉,二氧化钛是世界上最白的东西,l克二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。
它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。
世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。
二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。
用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、水彩颜料等行业。
)的制备与改性两方面的研究进展)钞票用了钛白粉实例1:利用低温等离子体,以氧气为工作气体,在工作压力为20 Pa、处理功率为30 W的条件下对LDPE(low density polyethylene,LDPE低密度聚乙烯主要用途是作薄膜产品,还用于注塑制品,医疗器具,药品和食品包装材料,吹塑中空成型制品等。
)薄膜进行了表面改性。
用接触角、FTIR A TR、DSC、SEM、AFM等手段对改性表面进行了分析。
结果表明:在10 s~300 s的处理时间内,单位面积的失重率随处理时间的增加线性增大;接触角在0~20 s内随处理时间的增加显著减小,而在40 s~300 s的处理时间内并没有发生显著变化;改性后的接触角随着放置时间的推移逐渐增大;LDPE薄膜经过氧等离子体处理后能在其表面引入各种极性基团,主要是羰基、羟基和羧基;处理后薄膜的热性能(主要是结晶度)发生了改变一种国产LDPE薄膜一种美国白色LDPE薄膜卷筒【作者单位】:云南省应用基础研究所:实例2:利用低温等离子体,以氩气为工作气体,在工作压强为20Pa、处理功率为30W的条件下对HDPE(高密度聚乙烯high density polyethylene,HDPE 主要用途电线电缆包装薄膜,绳索,编织网,渔网,水管,注塑较低档日用品及外壳,非承载荷构件,胶箱,周转箱,挤出吹塑容器,中空制品,瓶子等)薄膜进行了表面改性。
用接触角、SEM、AFM、XPS等手段对改性结果进行了分析和表征。
研究结果表明:在0~300s的处理时间内,失重率在处理时间为90s左右时达最大值;接触角在0~160s内随处理时间的增加显著减小,而在160~300s的处理时间内没有发生明显变化;改性后的接触角随着放置时间的推移出现微弱回复;HDPE薄膜经过氩气低温等离子体处理后,能在其表面形成各种极性基团,主要是羰基、羟基和羧基,且薄膜经处理后,其表面的结合能及平面光洁度发生了改变一次性手套,Hdpe薄膜塑料带【作者单位】:湖南工业大学包装与材料工程学院;湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室;西南林业大学木质科学与装饰工程学院;实例3:近年来,将低温等离子体技术引入光催化领域,进行低温等离子体TiO2光催化剂的制备和改性已有报道,开辟了低温等离子体技术又一应用领域。
本文重点介绍了低温等离子体技术在光催化材料TiO2(俗称钛白粉,用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、水彩颜料等行业。
)的制备与改性两方面的研究进展以四氯化钛为源物质, 氩气为载气, 氧气为反应气体, 利用低温等离子体增强化学气相沉积在硅基表面制备出了TiO2薄膜。
使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪等检测分析表征TiO2薄膜的性能与性质, 并探讨了工艺条件如基片材料、沉积时间和基片温度对薄膜性能的影响。
结果表明:制备的薄膜表面光滑均匀, 结构致密, 最小晶粒尺寸约15 nm; 薄膜的晶型主要依赖于沉积温度, 低于300 ℃沉积的薄膜是无定形的, 300 ℃之上沉积的薄膜是锐钛矿结构覆盖一层TiO2薄膜的太阳能电池表面【作者单位】:浙江大学环境污染控制技术研究所杭州电子科技大学环境工程与科学研究所4\其他塑料科罗纳实验室(科罗纳实验室(CORONA Lab.)始建于1983年。
十几年来一直致力于材料电子表面改性处理和低温等离子体技术的理论研究和相关产品的技术开发,将当今的新技术和新器件应用于科罗纳的设备中,使科罗纳设备不断地创新和发展。
科罗纳实验室掌握了当今先进的谐振型脉宽调制技术(DPC and PWM-techniques)、微程序控制器(Microprogrammed Control Unit)和数字信号处理技术(Digital Signal Processing)及低温等离子体波动点火推进技术在科罗纳设备中的应用技术和知识产权。
推出了十几个系列用于材料表面改性的产品,成功的推动了我国塑料包装行业电子表面极化处理技术的发展和设备的更新换代。
.......)导电塑料是一种高分子材料,是目前国际上一个十分活跃的研究开发领域,已从初期的纯实验室研究发展到应用研究阶段,成为新一代电子材料。
导电高分子材料按照其导电机理可分为结构型和复合型两大类。
目前,结构型导电高分子材料的合成工艺较复杂,成本较高。
而复合型导电高分子材料加工简单,成本低,因而被广泛应用于电子、汽车、民用等领域。
结构型导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。
主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。
导电塑料一般有以下几种分类方法:1.按照电性能分类,可分为:绝缘体、防静电体、导电体、高导体。
通常电阻值在1010Ω·cm 以上的称为绝缘体;电阻值在104~109Ω·cm 范围内的称作半导体或防静电体;电阻值在104Ω·cm以下的称为导电体;电阻值在100Ω·cm以下甚至更低的称为高导体。
2.按导电塑料的制作方法分类,可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。
结构型导电塑料又称本征型导电塑料,是指本身具有导电性或经化学改性后具有导电性的塑料。
结构型高分子导电材料主要有:(1)π共轭系高分子:如聚乙烯、(Sr)n、线型聚苯、层状高聚物等;(2)金属螯合物:如聚酮酞菁;(3)电荷移动型高分子络合物:如聚阳离子、CQ络合物。
结构型高分子材料的生产成本高、工艺难度大,至今尚无大量生产,现在广泛应用的导电高分子材料一般都是复合型高分子材料,其填充物质主要有:a. 金属分散系;b. 炭黑系;c. 有机络合物分散系;d. 碳纤维。
3.按用途的不同分类,可分为:抗静电材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。