当电离过程频繁发生(比如闪电),使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的性质也变得与气体完全不同。为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子态。等离子态下的物质具有类似于气态的性质,比如良好的流动性和扩散性。但是,由于等离子体的基本组成粒子是离子和电子,因此它也具有许多区别于气态的性质,比如良好的导电性、导热性。等离子体的比热容与温度成正比,高温下等离子体的比热容往往是气体的数百倍。等离子体的用途非常广泛。从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、医学、宇航、能源、天体等方面,它都有非常重要的应用价值。在工业上的应用有等离子切割机与焊接机,等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属,尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候,等离子切割速度快,尤其在切割普通碳素钢薄板时,速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。等离子弧是离子气被电离产生高温离子气流,从喷嘴细孔中喷出,经压缩形成细长的弧柱,其温度可达18000-24000K,高于常规的自由电弧,如:氩弧焊仅达5000-8000K。由于等离子弧具有弧柱细长,能量密度高的特点,因而在焊接领域有着广泛的应用。等离子彩电PDP是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体,并施加电压利用荧光粉发光成像的设备。薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生离子气体,然后使等离子气体放电,与基板中的荧光体发生反应,产生彩色影像。等离子彩电又称"壁挂式电视",不受磁力和磁场影响,具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等优点。等离子体另一个重要应用是一些特殊的化学元素形成一个宏观温度并不高,但电子温度可达到摄氏几万度的低温等离子体,这时,物质间会发生特殊的化学反应,因此可用来研制新的材料.如在钻头等工具上涂上一层薄薄的氮化钛来提高工具的强度、制造太阳能电池、在飞机的表面上涂一层专门吸收雷达波的材料可躲避雷达的跟踪(即隐形飞机)……这些被称为等离子体薄膜技术。
医用外科设备经历了"电刀"-"普通射频"-"等离子体射频",由低向高的发展阶段。"等离子体"技术用直接的"汽化"工作方式彻底改变了传统"射频"的"热能"工作方式,40℃~70℃的组织汽化替代了传统"切割"、"止血"等过程中上百度高温对组织的灼伤破坏作用,大大降低了手术过程中的创伤。"等离子体"技术在临床治疗中产生的微创效应正是未来医学发展的趋势。
低温等离子体技术
低温等离子体主要特点:任何湿洗法清洗,表面都会有残留,只有低温等离子体表面处理才能做到彻底的净化,得到超高洁净度的表面,且低温等离子体只对材料纳米级的表面起作用,不会改变材料原有的特性,在对表面洁净度要求较高的工艺中,正在取代湿法处理工艺而得到广泛使用。
处理机理:主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。气体被激发为等离子态;重粒子撞击固体表面;电子与活性基团与固体表面发生反应解析为新的气相物质而脱离表面。
等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型,均可进行处理,对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料,如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。
等离子体处理的活化作用:
经低温等离子体处理后使物体表面形成C=O羰基(Carbonyl)、-COOH羧基(Carboxyl)、−OH羟基(Hydroxyl)三种基团。这些基团具有稳定的亲水功能,对粘接、涂覆有积极作用。
电弧等离子体技术
等离子体物理,是近些年来发展较快的一门新的学科,它主要研究等离子体的性质和运动规律。象人们常见的固体、液体、气体一样,“等离子体”也是物质的一种存在状态。只不过是“等离子体”在地球上存在得太少。什么是“等离子体”呢?简单地说,等离子体就是导电的气体。大家知道,把液体加热到一定温度后,液体会变成气体,如果把气体再加热,达到几千度时,一部分气体原子便会发生电离,变成带正电的离子和带负电的自由电子。若加热到几万度,气体就差不多全部会电离,这种由离子和电子组成的气体,就是我们所说的等离子体。像我们日常所见到的闪电、电弧,就是由于加热变成的等离子体。宇宙间的物质,百分之九十以上都是等离子体。等离子体物理研究的内容较多,主要是研究等离子体可能会发生哪些波动及波的传播规律;等离子体在各种不同形状的磁场下能否保持平衡;等离子体的稳定性和辐射等等问题。弄清楚等离子体的这些性质和运动规律,有助于在工业上广泛地应用等离子体,如机械工业利用等离子体来焊接金属、切割硬质材料;冶金工业用来炼钢炼钛;电力工业正在研究用它来直接发电等。不仅如此,研究它还可以说明宇宙中的许多现象,如电离层对电磁波的反射和透射,就是等离子体的波动性质。此外,等离子体物理学的研究,将有助于实现受控热核反应。等离子体物理,是20世纪50年代由于国际上提出了受控热核反应这一重大科研项目,才开始受到重视,并迅速发展起来的。
等离子体技术与应用
等离子优点:
1.提高表面的附着能力,提高表面粘接的可靠性和持久性。
2.采用常压等离子技术处理后,无论是各类高分子塑胶,陶瓷,玻璃还是金属等材料都能获得表面能的提高。
3.通过这样的处理工艺,制品材料表面张力特性的改善提升,更能适合工业方面的涂装、粘接等处理要求。
4.处理面可根据客户定制,,可一次实现大面积处理.处理更简单高效
等离子处理设备,代表着当今行业最顶尖的技术。能够大幅提高产品表面性能,增加产品表面附着力,
杜绝因产品表面附着力低而产生的印刷、粘接、喷涂不良问题。等离子表面处理机应用领域广泛,目前我司用户涵盖印刷包装、硅橡胶制品、玻璃精密、
电线电缆、电子数码、汽车制造、医疗生物,纺织工业、复合材料和新能源等几乎所有的工业领域。