Плазма атмосферного давления
В плазме при атмосферном давлении (также AD-плазма или плазмы при атмосферном давлении ) относится к особому случаю плазмы , в котором давление приблизительно , что в окружающей атмосфере - так называемый нормальным давление - соответствует.
Далее по существу будет рассмотрен метод с соплом и газовым разрядом с малой плотностью тока . О других формах генерации плазмы в нормальной атмосфере см. Также:
Техническое значение
В отличие от плазмы низкого давления или плазмы высокого давления, плазма атмосферного давления не требует реакционного сосуда, который обеспечивает поддержание уровня давления или газовой атмосферы, отличного от атмосферного давления. При низкой плотности тока такая плазма используется для активации поверхностей или для ионизации и генерации озона. С другой стороны, производство оксидов азота потеряло свое значение и является весьма нежелательным. Плазменный резак , который также работает без резервуара, работает при значительно повышенном давлении и более высоких плотностях тока.
Не менее важно плазменное напыление (процесс термического покрытия). Для этого используется дуговая плазма постоянного тока при атмосферном давлении.
Сплайсинг из оптических волокон также работает при атмосферном давлении в нормальной атмосфере, но не требует сопла, вместо этого используется газовым разряд с низкой плотностью тока ожогами между электродами, которые являются холодными по сравнению с дуговой сваркой .
Генерация плазмы
Различают разные типы стимуляции:
- AC ( переменный ток ) возбуждение
- переменные токи низкой частоты
- Возбуждение переменных токов в радиоволнового диапазона
- СВЧ возбуждение
- DC ( постоянный ток ) возбуждение
Однако промышленное значение заслуживает упоминания только плазма атмосферного давления, генерируемая возбуждением переменным током ( коронный разряд и плазменные сопла). Плазменное сопло более подробно обсуждается в следующем разделе. Другой важной конструкцией источника плазмы является разряд с диэлектрическим препятствием (DBE), который используется для генерации озона или для обработки пластмасс. Другие генераторы плазмы можно найти в Tendero et al., См. Литературу .
Принцип работы плазменного сопла
Импульсная дуга генерируется в плазменном сопле с помощью высоковольтного разряда (5-15 кВ, 10-100 кГц) . Технологический газ, обычно безмасляный сжатый воздух , который проходит мимо этой разрядной секции, возбуждается и преобразуется в плазменное состояние. Затем эта плазма проходит через головку сопла на поверхность обрабатываемого материала. Головка сопла находится под потенциалом земли и, таким образом, в значительной степени сдерживает потенциально несущие части плазменного потока. Кроме того, он определяет геометрию выходящей струи.
Приложения
Промышленное применение находит плазму среди прочего, активации и очистки пластмассы - и металлические поверхности до склеивания - давления - и лакировки процессов. Веб-продукты с шириной обработки в несколько метров также можно обрабатывать, выстраивая множество форсунок. Модификацию поверхности, достигаемую плазменным соплом, однозначно можно сравнить с эффектами, достигаемыми в плазме низкого давления.
Плазменная струя может, в зависимости от мощности сопла, иметь длину до 40 мм и достигать ширины обработки 15 мм. Специальные системы вращения позволяют обрабатывать до 13 см на одно сопло.
В зависимости от требуемой производительности обработки источник плазмы перемещается на расстояние 10-40 мм со скоростью 5-400 м / мин относительно поверхности обрабатываемого материала.
Основным преимуществом этих систем является их так называемая встроенная способность, что означает, что их обычно можно без проблем установить в существующие производственные системы. Затраты, с другой стороны, сравнительно невысоки.
Кроме того, достижимая активация значительно выше, чем при использовании потенциальных методов предварительной обработки (коронный разряд).
Этими или подобными системами можно покрыть самые разные поверхности. Слои защиты от коррозии и слои промотора адгезии могут наноситься на различные металлы без использования растворителей и, следовательно, очень безопасны для окружающей среды.
Индивидуальные доказательства
- ↑ gordonengland.co.uk: Plasma Spray - Процесс нанесения покрытия термическим распылением
- ↑ М. Ноэске, Дж. Дегенхардт, С. Струдтхофф, У. Ломматч: Обработка пяти полимеров при атмосферном давлении плазменной струей : модификации поверхности и значение для адгезии. В: Международный журнал адгезии и адгезивов. 24 (2), 2004, стр. 171-177.
литература
- К. Тендеро, К. Тиксье, П. Тристан, Дж. Десмезон, П. Лепринс: Плазма атмосферного давления: обзор. В: Spectrochimica Acta. Часть B: Атомная спектроскопия. 2005 г.
- Р. Ковач, Н. Бибинов, П. Авакович, Х.-Э. Портяну, С. Кюн, Р. Геше: Интегрированный атмосферный микроволновый плазменный источник. В кн . : Плазменные процессы и полимеры. Нет. 6, 2009.