等离子体是什么意思

发布时间:2015-01-07 16:15:18    作者:AoJie    来源:奥洁厂家    浏览量:

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等离子体基本定义

一般习惯了说话快的人会直接说等离子而已。等离子体是大陆对plasma的标准翻译。

等离子体或者等离子态是物质的第四态

    1.首先,是宏观的占有一定体积的混合物,其次满足这个体积中正负电荷量相同,即整体保持中性,内部由正负带点粒子组成。

    2.按生成类型可以划分为高温等离子体和低温等离子体,人工生成等离子体最直接的就是高压电极击穿气体,可以认为对外是不带电的,但是内部气体分子被电离为正电粒子和电子,形成 正电(离子)=负电(离子) ,这种等离子的状态,即生成了等离子体态。

    3.等离子的形成会伴随粒子内部变化,对外显示为 光和热 的行为,内部则为高速粒子,这是等离子体应用的基础。

等离子体详细定义

等离子体(plasma)又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质,尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体,其运动主要受电磁力支配,并表现出显著的集体行为。它广泛存在于宇宙中,常被视为是除去固、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供了新的技术和工艺。

等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。物质由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电的原子核和围绕它的、带负电的电子构成。当被加热到足够高的温度或其他原因,外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子,就像下课后的学生跑到操场上随意玩耍一样。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”,因此人们戏称它为离子浆,这些离子浆中正负电荷总量相等,因此它是近似电中性的,所以就叫等离子体。

等离子体发生器

  等离子体发生器(plasma generator)用人工方法获得等离子体的装置。等离子体由自然产生的称为自然等离子体(如北极光和闪电),由人工产生的称为实验室等离子体。实验室等离子体是在有限容积的等离子体发生器中产生的。

等离子体产生方法

  方法主要有:直流弧光放电法、交流工频放电法、高频感应放电法、低气压放电法(例如辉光放电法)和燃烧法。

  前四种放电都用电学手段获得,而燃烧则利用化学手段获得。

等离子体空气消毒机

  利用高浓度离子发生器、风机、过滤网及机器外壳等组成的循环式空气消毒的设备-等离子空气消毒机,可以高效杀菌,等离子体灭菌消毒效果极强,且作用时间短,从而破坏细菌包膜、杀死细胞核。

等离子体空气消毒机
等离子体空气消毒机

热等离子体应用

    ①等离子体冶炼:用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料, 等离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好,可免除容器材料的污染。

    ②等离子体喷涂:许多设备的部件应能耐磨、耐腐蚀、抗高温,为此需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,这可大大提高喷涂质量。

    ③等离子体焊接:可用以焊接钢、合金钢;铝、铜、钛等及其合金。特点是焊缝平整,可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。用于切割钢、铝及其合金,切割厚度大。

冷等离子体应用

  冷等离子体的电子温度比离子温度高,分别为10电子伏及以下和室温,主要用于化学合成、材料表面改性和大规模集成电路的刻蚀。

冷等离子体发生装置

  采用直流、交流、射频及微波电源。

 等离子体合成

  等离子体可促使有机及无机化合物进行各种反应

  ①由氢化合物、 挥发性卤化合物、 氟碳化合物、氟氮化合物生成相应的高分子化合物。如由SiH4、B5H9分别制成Si2H6或Si3H8及B10H16;由SiCl4、GeCl4、BCl3分别合成为、Ge2Cl6、B2Cl4;由CF4生成C2F4、C2F6、C3F6、C3F8,合成NF2、NF3、N2F2、N2F4等。

  ② 通过分子异构化,得到不同分子结构。 如 CH3·CH2·CH2·Cl成为CH3·CHCl·CH3;2萘基甲醚成为1甲基-2萘酚。

  ③将原子或小分子从原分子中脱除出来。由这过程可得到多种环产物或杂环结构。

  ④双分子反应。如用苯组成联苯或联三苯。醚可以组成多种饱和烃及未饱和烃。

等离子体聚合反应

  在适合的条件下,差不多所有有机化合物都能通过等离子体进行聚合。一般用光化学或自由基引发的气相聚合只限于乙烯基的有机化合物。

  相反地,等离子体聚合则不限于乙烯基类的单体,它包括普通方法不能聚合的一些单体分子。

  ①等离子体聚合饱和的脂肪族烃。

  ②等离子体聚合芳香族烃。

  ③等离子体聚合未饱和烃。乙烯的聚合物可以呈油状、固体或膜,随气压、单体分子流量及输入功率而定。

  ④等离子体聚合乙烯基单体。正的单体离子与单体分子结合,生长成长链聚合物或者进行交链,接枝聚合。 

等离子体主要用于以下两方面。

  ①等离子体表面处理:用等离子体对金属表面进行氮、碳、硼或碳氮的渗透。这种方法的特点是改变基体表面的材料结构及其性能。

  ②等离子体在电子工业中的应用:大规模集成电路片心的生产工艺,在涂胶、显影、刻蚀、除胶等化学湿法改为等离子体干法,使工艺更简单,便于实现自动化,提高成品率。

    ③等离子体方法加工的片心分辨率及保真度都高,对提高集成度及可靠性均有利。

等离子体沉积薄膜

  用等离子体聚合介质膜可保护电子元件,用等离子体沉积导电膜可保护电子电路及设备免遭静电荷积累而引起损坏,用等离子体沉积薄膜还可以制造电容器元件。在电子工业、化学工业、光学等方面有许多应用。

  ①等离子体沉积硅化合物。

  ②等离子体沉积膜可用于光学元件,如消反射膜,抗潮、抗磨损等薄膜。

等离子体用于材料表面改性

   ①改变润湿性(又称浸润性)。

   ②增强粘附性。

   ③强化聚合物与聚合物的粘附。

详情,见百科《等离子体应用

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