火与等离子体
等离子热喷涂和超音速火焰喷涂
调研报告：等离子热喷涂与超音速火焰喷涂的区别、优缺点及成本对比一、工艺原理1. 等离子热喷涂：等离子热喷涂是一种通过将喷涂材料加热到熔融状态，然后以高速喷射到工件表面形成涂层的工艺。
等离子体作为一种高温热源，能够将涂料加热至熔融状态，使其在被喷涂时具有较高的流动性。
2. 超音速火焰喷涂：超音速火焰喷涂是一种利用高温燃气和高速喷射技术将喷涂材料喷射到工件表面的工艺。
该工艺使用燃气燃烧产生的高温高速气流将涂料加热并加速，使其以极高的速度喷射到工件表面。
二、涂料特性1. 等离子热喷涂：等离子热喷涂的涂料种类较多，包括金属、合金、陶瓷等材料。
由于等离子体的高温特性，能够保证涂料在熔融状态下的流动性，因此适用于喷涂较厚的涂层。
2. 超音速火焰喷涂：超音速火焰喷涂的涂料种类包括金属、非金属陶瓷等材料。
由于高速喷射的特性，适用于喷涂较薄的涂层。
三、涂层性能1. 等离子热喷涂：等离子热喷涂形成的涂层具有较高的结合强度、硬度和耐磨性。
同时，由于涂料在熔融状态下流动性较好，能够形成较致密的涂层结构。
2. 超音速火焰喷涂：超音速火焰喷涂形成的涂层具有较高的结合强度和硬度。
由于高速喷射的特性，形成的涂层具有较小的孔隙率，具有较好的防腐蚀性能。
四、优缺点1. 等离子热喷涂：优点：形成的涂层结合强度高、硬度较好；适用于喷涂较厚的涂层；可用于不同材料的喷涂。
缺点：设备成本较高；操作过程中需要消耗大量能源；高温下容易引起材料氧化。
2. 超音速火焰喷涂：优点：高速喷射形成的涂层结合强度高、防腐蚀性能好；设备成本相对较低；操作过程中能源消耗较少。
缺点：形成的涂层较薄，需多次喷涂才能达到预期效果；对于某些材料，易引起氧化和热损伤。
五、成本对比1. 等离子热喷涂：由于设备成本较高，操作过程中需要消耗大量能源，因此等离子热喷涂的成本相对较高。
2. 超音速火焰喷涂：设备成本相对较低，操作过程中能源消耗较少，因此超音速火焰喷涂的成本相对较低。
火焰究竟是一种什么物质
火焰究竟是一种什么物质?世间万物只要存在就必定会有一个状态，不管是有形的物质还是无形的物质，人们往往都喜欢将它们一一归类，地球上常见的就是固态、液态和气态这三种状态的物质。
那么火焰是什么态的呢？火焰有重量吗？为什么火焰会有不同的颜色呢？有人说火焰是第四种状态等离子态的物质，其实这么说并不严谨，火焰应该是由激发态和等离子态共同组成的，通俗点来说火焰的产生是由于化石燃料中的化学能中释放的大量能量，使得反应中的气体分子或原子吸收能量，电子获得能量从较低轨道的能级越迁到较高的能级，电子跃迁的同时产生光亮，处于随时可能会电离的激发态，化学反应则释放出大量的热量，这样火焰就产生了。
火焰就是由这种现象和已经电离的状态，这两者相结合而组成，这就是火焰的本质——现象加等离子体。
通常温度在800度以上的火焰成为高温火焰，800度以下的火焰称为低温火焰。
我们日常生活中使用的火焰一般属于低温火焰，低温火焰的组成与高温火焰有所不用，低温火焰基本上是由处于激发态的气体或者原子组成的，低温火焰的等离子体占比非常小，高温火焰等离子体占比大。
温度越高代表化学反应越剧烈，那么处于激发态的气体分子和原子都变成了等离子态了。
一般可以说低温火焰是一种化学现象，而高温火焰则是一种等离子态的状态，相信大家都已经清楚了火焰的状态了吧。
那么火焰有重量吗？如果火焰没有重量，那么就不会受到重力的影响，那么在失重的环境下，火焰应该依然保持笔挺的体态，而试验得出的结论是在失重的环境下，火焰则变成了球状，火焰依然是有重量的。
为什么火焰会有不同的颜色？火焰的颜色在现实生活中应用的最好的例子，应该要属烟花的火焰了吧，烟花的火焰其实我们都学过，就是高一化学中的焰色反应，不同金属原子在接受火焰提供的能量时，电子将会迁越变成激发态，但是激发态又是一个不稳定的状态，可能又会变回基态，这个时候就会产生不同波长的电磁波了，并且这些电磁波都是在人类的可见光的范围内的，所以烟花的火焰才会呈现不同的颜色。
火药燃烧生成等离子体规律数值仿真研究
火药燃烧生成等离子体规律数值仿真研究宋鹏;毛保全;钟孟春;李晓刚;兰图【摘要】To research the rules of plasma generated by propellant combustion, the physical and chemical process of the propellant combustion was analyzed. Mathematical model of plasma density was established, then the numerical simulation analysis of the gunpowder combustion generating plasma rules were carried out. The numerical simulation results were compared with the experimental results, and the correctness and feasibility of the model were determined. Finally, using the established mathematical model, the effect of different structural parameters of charge on the plasma was analyzed, and the plasma density change rule was obtained. The study laid the foundation for the next step to improve plasma concentration.%为了研究火药燃烧生成等离子体规律,分析了火药燃烧时的物理化学过程,建立了火药燃烧时生成等离子密度规律数学模型,并对火药燃烧时等离子体生成规律进行数值模拟仿真.将数值模拟的结果与试验结果进行对比,确定模型的正确性与可行性.利用所建立的数学模型,分析不同的装药结构参数对等离子体的影响,得到了等离子体密度变化的规律,为下一步提高等离子体生成浓度奠定基础.【期刊名称】《火工品》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】火药;等离子体;燃烧;数值仿真【作者】宋鹏;毛保全;钟孟春;李晓刚;兰图【作者单位】中国华阴兵器试验中心,陕西华阴, 714200;装甲兵工程学院兵器工程系,北京,100072;装甲兵工程学院兵器工程系,北京,100072;装甲兵工程学院兵器工程系,北京,100072;装甲兵工程学院兵器工程系,北京,100072【正文语种】中文【中图分类】TQ562等离子体生成的方式主要包括气体放电法、射线辐照法、光电离法、激光等离子体法、热电离法、激波等离子体等。
等离子点火系统及燃烧器课件10.21
我公司燃烧器为前后墙布置，采用对冲燃烧、旋流式燃烧器系统，风、粉气流从投运的煤
3
粉燃烧器、燃烬风喷进炉膛后，各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。前、后墙分别布置 3 层东方锅炉厂第三代低 NOx 旋流燃烧器—HT－NR3 燃烧器，每层 6 只；同时在前、后墙各布 置一层燃烬风喷口，其中每层 2 只侧燃烬风（SAP）喷口，6 只燃烬风（AAP）喷口。前、后 墙最下面一层燃烧器布置等离子高能点火器。等离子点火装置具有锅炉启动点火及锅炉低负荷 稳燃两种功能，在锅炉达到最低稳燃负荷后，等离子装置可以退出运行，等离子燃烧器作为主 燃烧器使用。
中层：前、后 下层：前、后
工况
50%THA
40%THA
30%BMCR
HPO
磨煤机投运台数
3
3
2
5
燃烧器投运次序
中层：前、后 下层：后
中层：前、后 下层：后
中层：前、后
上层：后 中层：前、后 下层：前、后
思考题：1、商洛电厂燃烧器是什么型式、怎样布置的？画出布置简图。 2、每层燃烧器和磨煤机是如何对应的？ 3、燃烧器主要有哪几部分组成？ 4、大风量的作用是什么？ 5、二次风是通过什么手段调节的？燃烬风是通过什么手段调节的？
第三代低 NOx 旋流燃烧器 前后墙对冲布置
mm
待定
15
燃烧器数量（每排只数×层数)
6×6
16
最上排燃烧器中心到屏下端的距离
m
17 最上排燃烧器中心到烟窗中心的距离
m
18 最下排燃烧器中心到灰斗上沿的距离
m
19
锅炉下联箱中心线标高
m
20
冷灰斗的排渣口标高
m
21
等离子点火系统
等离子点火系统1、点火原理在电弧的作用下，一定压力的空气被电离为高温等离子体，其能量密度高达105～106W/cm2，等离子发生器产生的稳定功率的直流空气等离子体，在燃烧器的中心筒中形成T＞5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。
由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化，因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E（E等离子体=1/6E燃油）。
除此之外，等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃贫煤、强化燃烧有特别的意义。
2、系统构成等离子发生器部分：等离子发生器、隔离变压器、整流柜、载体空气系统、冷却水系统。
3、等离子发生器（1）结构设计紧凑，便于现场安装和维护。
（2）等离子发生器的电极材料为新型的复合材料，耐烧蚀，易起弧，电弧稳定，电极寿命长，阴极、阳极寿命可分别达到50和500小时以上。
（3）功率的调节范围大，对煤质变化的适应性强。
（4）有基本型和长杆型两种结构形式，既可适用于燃烧器四角布置，又适用于旋流燃烧器墙式布置。
4、煤粉燃烧器(1) 兼有点火燃烧器和主燃烧器功能，并与锅炉良好匹配，具有锅炉原燃烧器的技术特点和技术性能，比如射流特性、浓淡分离功能、低NOx、喷口摆动功能等。
(2) 由耐高温特种材料铸造而成，使燃烧器长期工作而不被烧损，并且耐磨损，耐冷热冲击,长期使用不结焦，寿命大于一个大修周期。
(3) 适应多种炉型，如切圆燃烧、旋流对冲燃烧炉型等；适应多种类型制粉系统，如中间仓储式、直吹式等。
(4) 根据内燃式燃烧器的温度场布置气膜冷却风，同时具有壁温在线监测功能，使燃烧器安全可靠运行。
等离子点火系统
等离子点火原理
等离子体 发生器
一级火焰
二级火焰
三级火焰
特制弯头
第三区为强化燃烧区，在一、二区 内挥发分基本燃尽，为提高疏松炭的燃 尽率采用提前补氧强化燃烧措施，提前 补氧的原因在于提高该区的热焓进而提 高喷管的初速达到加大火焰长度提高燃 尽度的目的，所采用的气膜冷却技术亦 达到了避免结焦的目的。 第四区为燃尽区，疏松碳的燃尽率， 决定于火焰的长度。随烟气的温升燃尽 率逐渐加大。
等离子点火燃烧器的优点：
1）经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重 油点火时费用的15%～20%； 2）环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在 点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环 境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运 输和储存环节，亦改善了电厂的环境；
3）高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原 子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－ 、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转 换，促进燃料完全燃烧； 4）简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了 运行方式； 5）安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃 油系统造成的各种事故
等离子点火燃烧器故障处
等离子点火器断弧
（1）运行中发生突然熄弧时，重新拉弧即可，每次启弧间隔不得低于10s。 连续3次启弧不成功，若风压、水压、电流及电压参数均在正常值，仍难
以启弧时，则可能为阴极头烧坏；
（2）一般阴极头使用寿命超过50小时后，偶尔会出现掉弧现象，此时可以重 新启弧；超过80小时后需更换；
其拉弧原理为：首先设定输出电流， 当阴极前进同阳极接触后，整个系统具有 抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓 缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下 拉出喷管外部。 一定压力的空气在电弧的作用下，被 电离为高温等离子体，其能量密度高达 105 ～ 106W/cm2，为点燃不同的煤种 创造了良好的条件。
等离子体3
作业等离子态开放分类：物理、物质、高能物理、状态、电离气体等离子态将气体加热，当其原子达到几千甚至上万摄氏度时，电子就被"甩"掉，原子变成只带正电荷的离子。
此时，电子和离子带的电荷相反，但数量相等，这种状态称做等离子态。
人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时，都是处于等离子态。
人类可以利用它放出大量能量产生的高温，切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等等离子体（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”）。
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。
等离子体的性质等离子态常被称为“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。
电离等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。
由于存在带负电的自由电子和带正电的离子，有很高的电导率，和电磁场的耦合作用也极强：带电粒子可以同电场耦合，带电粒子流可以和磁场耦合。
描述等离子体要用到电动力学，并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。
组成粒子和一般气体不同的是，等离子体包含两到三种不同组成粒子：自由电子，带正电的离子和未电离的原子。
这使得我们针对不同的组分定义不同的温度：电子温度和离子温度。
轻度电离的等离子体，离子温度一般远低于电子温度，称之为“低温等离子体”。
高度电离的等离子体，离子温度和电子温度都很高，称为“高温等离子体”。
相比于一般气体，等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。
速率分布一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布，但等离子体由于与电场的耦合，可能偏离麦克斯韦分布。
常见的等离子体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。
火焰 等离子
火焰等离子火焰是指燃烧物质产生的发光、发热的现象。
火焰广泛存在于我们的生活中，我们可以在火炉、烛光、篝火中看到火焰的存在。
然而人们对火焰的了解仅仅停留在其表象上，对火焰的本质和特性知之甚少。
事实上，火焰的本质是等离子体，研究等离子体以及火焰的行为和特性对于我们理解火焰的形成、传播和燃烧机制有着重要的意义。
等离子体是由高能粒子（电子和离子）组成的高度电离的气体状态。
它与气体不同的是，等离子体中存在着大量的离子和自由电子。
这些电离粒子具有高速度和高能量，相互之间通过带电粒子之间的相互作用力交换能量和动量，这使得等离子体表现出许多令人惊奇的特性。
火焰是一种等离子体，它的形成和维持需要三个要素，即燃料、氧气和能量。
当燃料与氧气发生燃烧反应时，会释放出大量的能量，使得燃料中的部分原子或分子发生电离，形成电离态的气体，即火焰。
火焰的明亮和颜色取决于所燃烧物质的成分，以及燃烧时释放的能量。
通常来说，富含碳元素的物质燃烧时会产生黄色的火焰，富含金属元素的物质燃烧时会产生颜色较为明亮的火焰。
火焰的行为和特性在燃烧科学中具有重要的意义。
火焰的传播机制是一个复杂的过程，涉及到物质的燃烧速率、能量传递、质量输送等方面的问题。
具体来说，火焰的传播过程可以分为热传导、对流和辐射等几个阶段。
热传导是指火焰通过燃料和氧气之间的直接接触而传输热量；对流是指燃料和氧气间的流动引起的热量传输；辐射是指火焰释放的能量以光的形式传输。
这些过程相互作用，共同促使火焰的传播和维持。
除了火焰的传播过程，火焰还具有其他一些特性。
例如，火焰的温度可以达到很高的程度，其中心温度可达到几千摄氏度甚至数万摄氏度。
这种高温使得火焰能够对周围物体进行热辐射，产生明亮的光线。
同时，火焰还具有稳定性和不稳定性两种状态。
在一些条件下，火焰可以产生振荡、扭曲和剧烈的形变现象，这种现象被称为“火焰振荡”。
火焰振荡的产生是由于火焰内部的等离子体的不稳定性导致的，研究火焰振荡的机理可以为解决火灾安全问题提供有益的参考。
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高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99％。低温等离子体是在常温下发生的等离子体（虽然电子的温度很高）。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。
等离子体是物质的第四态，即电离了的“气体”，它呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子(具有不同符号和电荷)、电子、原子和分子。其实，人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里，炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用ห้องสมุดไป่ตู้结果。对于整个宇宙来讲，几乎99．9％以上的物质都是以等离子体态存在的，如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。用人工方法，如核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电都可产生等离子体。分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。在通常情况下，即上述物质前三种形态，电子与核之间的关系比较固定，即电子以不同的能级存在于核场的周围，其势能或动能不大。
譬如以蜡烛为例，蜡烛燃烧时当然产生了火。但我们到底该认为谁是火呢？是蜡，还是二氧化碳、水，甚至是炭或蜡分解出的小分子有机物？
水和二氧化碳是无法独自产生火的，可排除此可能性；我们在蜡烛燃烧时看到黑烟，说明炭还好好的存在着，并未发生反应，所以这种可能性亦不存在，至于其他杂分子，也是燃烧的副产物，既然称为产物，则不会在我们所讨论的反应过程中发生变化了，排除。只剩下蜡了。蜡是火？确实荒谬。不错，蜡本身绝不是火，但火源自蜡，而非上述任何其他物质，这是肯定的。蜡产生了火，而火却不是此反应中的任何反应物或生成物本身！火就是火自己！但火实际上确是一种物质，但又不仅仅是物质。
火是物质燃烧产生的光和热。必须有可燃物、燃点、助燃气体（不一定是氧气）并存才能生火。三者缺任何一者就不能生火。
火是很泛的概念，基本包含两大元素：发光（光子的产生）和产热（如氧化、核反应所致）。在生活中，火可以被认为是物质发生某些变化时的表征。很多物质都能在某些特定的变化或说反应中产生光和热，两者共同构成我们所说的“火”。
在宇宙中，等离子体是物质最主要的正常状态．宇宙研究、宇宙开发、以及卫星、宇航、能源等新技术将随着等离子体的研究而进入新时代．
低 温 等 离 子 体
什么是低温等离子体低温等离子体的产生方法低温等离子体的应用领域
基本概念
等离子体是物质存在的第四种状态。它由电离的导电气体组成，其中包括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子。
由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，整体呈中性的物质状态．
普通气体温度升高时，气体粒子的热运动加剧，使粒子之间发生强烈碰撞，大量原子或分子中的电子被撞掉，当温度高达百万开到1亿开，所有气体原子全部电离．电离出的自由电子总的负电量与正离子总的正电量相等．这种高度电离的、宏观上呈中性的气体叫等离子体．
（2）非平衡等离子体：低气压下或常压下，电子温度远远大于气体温度的等离子体。如低气压下DC辉光放电和高频感应辉光放电，大气压下DBD介质阻挡放电等产生的冷等离子体。
什么是低温（冷）等离子体？
冰升温至0℃会变成水，如继续使温度升至100℃，那么水就会沸腾成为水蒸气。随着温度的上升，物质的存在状态一般会呈现出固态→液态→气态三种物态的转化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么对于气态物质，温度升至几千度时，将会有什么新变化呢? 由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物（蜡烛的火焰就处于这种状态）。我们把物质的这种存在状态称为物质的第四态，即等离子体态(plasma)。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现，所以等离子体中正离子和电子的总数大致相等，总体来看为准电中性。反过来，我们可以把等离子体定义为：正离子和电子的密度大致相等的电离气体。
（2）低温等离子体：
热等离子体：稠密高压（1大气压以上），温度103~105K，如电弧、高频和燃烧等离子体。
冷等离子体：电子温度高（103~104K）、气体温度低，如稀薄低压辉光放电等离子体、电晕放电等离子体、DBD介质阻挡放电等离子体、索梯放电等离子体等。
2、按等离子体所处的状态：
（1）平衡等离子体：气体压力较高，电子温度与气体温度大致相等的等离子体。如常压下的电弧放电等离子体和高频感应等离子体。
电子离开原子核，这个过程就叫做“电离”。这时，物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的，一团均匀的“浆糊”，人们称它离子浆。这些离子浆中正负电荷总量相等，因此又叫等离子体。
火是物质吗?如果是,是什么物质?
火是物质燃烧产生的光和热，是能量的一种。必须有可燃物、燃点、氧化剂并存才能生火。三者缺任何一者就不能生火。火就是介于气态、固态、液态以外的等离子态。火是由等离子体（plasma）状态的物质组成的，plasma是由英国物理学家Sir William Crookes在1879年确定的物质的第四种状态（其它三种是固态、液态、气态）。
从刚才提到的微弱的蜡烛火焰，我们可以看到等离子体的存在，而夜空中的满天星斗又都是高温的完全电离等离子体。据印度天体物理学家沙哈(M·Saha，1893-1956)的计算，宇宙中的99.9%的物质处于等离子体状态。而我们居住的地球倒是例外的温度较低的星球。此外，对于自然界中的等离子体，我们还可以列举太阳、电离层、极光、雷电等。在人工生成等离子体的方法中，气体放电法比加热的办法更加简便高效，诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。在自然和人工生成的各种主要类型的等离子体的密度和温度的数值，其密度为106（单位：个／m3）的稀薄星际等离子体到密度为1025的电弧放电等离子体，跨越近20个数量级。其温度分布范围则从100K的低温到超高温核聚变等离子体的108-109K（1~10亿度）。 温度轴的单位eV(electron volt)是等离子体领域中常用的温度单位，1eV=11600K。
等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间，空间物理，地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。
或许我们也会问“闪电是什么物质？”，有人可能会回答道“闪电是一种现象，不是一种物质”，这样的答复没什么意义。其实这个问题颇值得思考。闪电产生于空气中，更准确地说，是云（以水为主）中。书本告诉我们闪电是电中和所致，但这并不直击问题要害。相信某人说“闪电是一种大自然的现象”没人会反驳，但我提出的闪电与他说的闪电是两个不同的词。我说的是一个物质名词，他说的是一个动名词！举个例子，我说的闪电好比雪snow，而他所说的闪电好比下雪fall of snow OR snowing。对于火的理解，也有相同的理解分歧。但是，我们要清楚一点，任何自然现象都是物质的。客观存在的是物质本身，而其现象只是人脑中的反映，或说人的感知及后继的理性思考。
通常，等离子体中存在电子、正离子和中性粒子(包括不带电荷的粒子如原子或分子以及原子团)等三种粒子。设它们的密度分别为ne,ni,nn，由于准电中性，所以电离前气体分子密度为ne≈nn。于是，我们定义电离度β=ne/(ne+nn)，以此来衡量等离子体的电离程度。日冕、核聚变中的高温等离子体的电离度都是100%，像这样β=1的等离子体称为完全电离等离子体。电离度大于1%(β≥10-2)的称为强电离等离子体，像火焰中的等离子体大部分是中性粒子(β<10-3)，称之为弱电离等离子体。
事实上等离子体就是由上述大量正负带电粒子和中性粒子组成的，并表现出集体行为的一种准中性气体，也就是高度电离的气体。无论是部分电离还是完全电离，其中的负电荷总数等于正电荷总数，所以叫等离子体。
等离子体的分类
1、按等离子体焰温度分：
（1）高温等离子体：温度相当于108~109K完全电离的等离子体，如太阳、受控热核聚变等离子体。
火有重力吗？答案是有的，因为火在无重力太空舱中的形状是球状的，它的形状受到重力的影响。
初中化学中定义火是物质燃烧过程中产生的发热发光的现象，那么又做如何解释呢？那是因为初中化学是从宏观现象来解释火，而现代物理在进入研究微观领域之后更注重从微观粒子角度解释现象。
从宏观定义的物质上来说，火是物质，因为从哲学的宏观定义上来说，物质的状态也是物质，物质和状态并不矛盾。
看似“神秘”的等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体，它占了整个宇宙的99％。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。
等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。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。
在火中，光既是物质又是能量，这不难接受。而对于热，大多数人认为热仅仅是能量，但实际上，热辐射作为一种电磁辐射，在量子物理中亦有物质性，其和光的本质是同一的。更深层上，物质与能量是统一的，可等价的。只是当代物理学界倾向于将物质统一于能量——受限的能量。所以火的本质既是同具光波和热辐射的电磁波，是物质，也是同具光能、热能的能量。
若放电是在接近于大气压的高气压条件下进行，那么电子、离子、中性粒子会通过激烈碰撞而充分交换动能，从而使等离子体达到热平衡状态。若电子、离子、中性粒子的温度分别为了Te，Ti，Tn，我们把这三种粒子的温度近似相等(Te≈Ti≈Tn)的热平衡等离子体称为热等离子体(thermal plasma)，在实际的热等离子体发生装置中，阴极和阳极间的电弧放电作用使得流入的工作气体发生电离，输出的等离子体呈喷射状，可称为等离子体炬(plasma jet)或等离子体喷焰(plasma torch)等。