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通过压缩流动的空气能产生等离子体吗?

2022-06-20 21:59:34 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:143

等离子体产生的原理是什么?

我们常说的等离子体,那么等离子体是怎么产生的。
等离子体是气体分子在真空、放电等特殊场合下产生的独特现象和物质。典型的等离子的组成是,电子、离子、自由基和质子。就好象把固体转变成气体需要能量一样,产生离子体也需要能量。一定量的离子体是由带电粒子和中性粒子(包括原子、离子和自由粒日夏养花网子)混合组成。离子体能够导电,和电磁力起反应。
等离子清洗/刻蚀机产生等离子体的装置是在密封容器中设置两个电极形成电场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体愈来愈稀薄,分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长,受电场作用,它们发生碰撞而形成等离子体,这时会发出辉光,故称为辉光放电处理。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响,另外与放电功率,气体成分及流动速度、材料类型等因素有关。
等离子体有一些显著的特征:
1) 气体产生辉光现象,常称为“辉光放电”。由于是真空紫外光,其对蚀刻率有十分积极的影响。
2)气体中包含中性粒子、离子和电子。由于中性粒子和离子温度介于102—103K,电子能量对应的温度高达105K,它们被称为“非平衡等离子体”或“冷等离子体”。但是它们却表现出电中性(准中性)。
3) 气体所产生的自由基和离子活性很高,其能量足以破坏几乎所有的化学键,在任何暴露的表面引起化学反应。等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特,大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特),完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只涉及材料表面,不影响基体的性能
等离子体可以通过直流或高频交流电场产生。当采用交流时,只能选用电信规定的科研及工业用频段(中频(MF)40KHz、高频(HF)13.56MHz、微波频率(MW)2.45GHz),否则会干扰无线电通信。
-------------优普莱等离子体技术专业从事等离子研发
低温等离子表面处理技术原理
低温等离子体中粒子的能量一般约为几个至十几电子伏特,大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特),完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只涉及材料表面,不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中,电子具有较高的能量,可以断裂材料表面分子的化学键,提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体),而中性粒子的温度接近室温,这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。通过低温等离子体表面处理,材料表面发生多种的物理、化学变化,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团,使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。在适宜的工艺条件下处理材料表面,使材料的表面形态发生了显著变化,引入了多种含氧基团,使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性,有利于粘结、涂覆和印刷。在电极两端施加交流高频高压,使两电极间的空气产生气体辉光放电而形成等离子区。电子在运动中不断与气体分子发生碰撞,产生了大量新的电子,当这些电子到达阳极时,就会在介质表面集聚下来而实现对表面进行改性.

地球是由不同物质组成的我们所熟知的物质 除了固态 液态就是气态的那么除了这些物质之外 你们还知道存在哪些物质吗今天的实验我们就来研究一下

工程化学等离子体怎样形成

根据电离度大小,将等离子体分成两类:高温等离子体(电离度大于0.1%)和低温等离子体(电离度小于0.1%)。在太阳内部,等离子体温度极高,是高温等离子体,所发生的反应是核聚变。等离子体化学主要研究低温等离子体条件下发生的化学反应。产生等离子体的方法有三种:①热电离。任何物质加热到足够高的温度都会成为等离子体 ;② 辐射电离。用高能辐射如紫外线、X射线、射线等辐照稀薄气体 ,使其电离;③放电电离。气体在外加电场(直流电场和射频电场)作用下放电。人为进行的等离子体化学反应主要用第三种方法。

应用领域
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气体放电时可发日夏养花网生化学反应,如空气中的电火花可产生臭氧;氢气和氮气在碳电弧放电时可生成氢氰酸 HCN,这些都是等离子体化学反应。但是,低温等离子体化学作为一门学科出现,还是20世纪60年代的事。

生产工艺
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等离子体条件下发生化学反应的大致过程是:通过低气压下的辉光放电或高频放电,产生低温等离子体,自由电子从电场中获得足够的能量之后,跟气体中的原子或分子碰撞,使其激发或电离,由此产生的激发态分子、离子、自由基都具有较高的化学活性,可发生在一般条件下无法进行的化学反应,例如,使有机分子断裂或聚合。用等离子体聚合的方法可以制备各种特殊性能的聚合物薄膜,有的薄膜具有优良的介电性质,可作为微电子器件的电容元件或集成电路中的绝缘材料。用特殊的有机单体通过等离子体聚合可在各种人造器官上形成抗血凝的薄膜。由等离子体聚合制备的非晶态硅在可见光范围内吸收系数比晶态硅大30倍,它的光电转换效率高、制备工艺简单、成本低,可用作太阳能电池的材料。低温等离子体还能够与金doQrd属发生反应,用金属作电极,在其表面上可形成一层特殊的物质,如铁表面经氮化处理后生成氮化铁 ,可提高表面的耐磨、耐蚀 、耐热性能和疲劳强度。用同样的办法进行表面氧化处理,可制备几百埃的SiO2、Al2O3、Ta2O5等薄膜,在宇航工业上可用作性能良好的耐高温材料。

等离子态是如何形成的?

等离子态
物质有三种状态:固态、液态和气态。其实物质还有第四种状态,那就是等离子态。
等离子态又叫做物质的第四态,它是气体,不过其原子失去电子形成自由电子和
正离子,因为两者的量相等因此又叫做等离子态,它可导电而且受磁场影响,热气体中,因为原子高速碰撞而造成电离现象,形成等离子态,太阳内部的气体就是其中一个例子.低温气体,负电子和正离子会再结合,因此不会形成等离子态.在萤光灯内,存在低压汞蒸汽及一些惰性气体,在高电压下,电子急剧加速, 碰撞而造成更多电子及正离子,形成等离子态,过程中汞原子被激发至激发态,由激发态跃至基态,发出电磁波,主要为紫外辐射,紫外辐射投射到管壁的荧光粉时,再转为可见光.
为了克服氢核间的强劲排斥力而进行核熔合作用,两氢www.rixia.cc核必须高速碰撞,而所需温度高达千万度摄氏,太阳内?依kao)筛胶洗颂跫?但如要发展受「控制的热核熔合」作用,没有容器可忍受此高温而不熔解,利用磁场将等离子体困在磁场内,使它在高温下进行核熔合,这方法仍未成功,仍有待进一步研究.
我们知道,把冰加热到一定程度,它就会变成液态的水,如果继续升高温度,液态的水就会变成气态,如果继续升高温度到几千度以上,气体的原子就会抛掉身上的电子,发生气体的电离化现象,物理学家把电离化的气体就叫做等离子态。
在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。
就在我们周围,也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里doQrd,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。
除了等离子态外,科学家还发现了“超固态”和“中子态”。宇宙中存在一颗白矮星,它的密度很大,大约是水的3600万到几亿倍。一立方厘米白矮星上的物质就有100~200公斤重,这是怎么回事呢?
原来,普通物质内部的原子与原子之间有很大的空隙,但是在白矮星里面,压力和温度都很大,在几百万个大气压的压力下,不但原子之间的空隙被压缩了,就是原子外围的电子层也被压缩了。所有的原子核和原子都紧紧地挤在一起,物质里面不再有什么空隙,因此物质就特别重,这样的物质就是超固态。科学家推测,不但白矮星内部充满了超固态物质,在地球中心一定也存在着超固态物质。
假如在超固态物质上再加上巨大的压力,原子核只好被迫解散,从里面放出质子和中子。放出的质子在极大的压力下会跟电子结合成中子。这样一来,物质的结构就发生了根本性的改变,原来是原子核和电子,现在都变成了中子。这样的状态就叫做“中子态”。
中子态物质的密度大得更是吓人,它比超固态物质还要大10多万倍。一个火柴盒那么大的中子态物质,就有30亿吨重,要用96000台重型火车头才能拉动它。
宏观物质在一定的压力下随温度升高由固态变成液态,再变为气态(有的直接变成气态)。当温度继续升高,气态分子热运动加剧。当温度足够高时,分子中的原子由于获得了足够大的动能,便开始彼此分离。分子受热时分裂成原子状态的过程称为离解。若进一步提高温度,原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子。失去电子的原子变成带电的离子,这个过程称电离。发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体称之为等离子体(或等离子态)。等离子体是由带正、负电荷的粒子组成的气体。由于正负电荷总数相等,故等离子体的净电荷等于零。
等离子态与固、液、气三态相比无论在组成上还是在性质上均有本质区别。首先,气体通常是不导电的,等离子体则是一种导电流体。其次,组成粒子间的作用力不同。气体分子间不存在净的电磁力,而等离子中的带电粒子间存在库仑力,并由此导致带电粒子群的种种特有的集体运动。另外,作为一个带电粒子系,等离子体的运动行为明显的受到电磁场的影响和约束。
根据离子温度与电子温度是否达到热平衡,可把等离子体分为平衡等离子体和非平衡等离子体。在平衡等离子体中,各种粒子的温度几乎相等。在非平衡等离子体中电子温度与离子温度相差很大。
通常把电离度小于0.1%的气体称弱电离气体,也称低温等离子体。电离度大于0.1%的称为强电离等离子体,也称高温等离子体。
等离子体在工业上的应用具有十分广阔的前景。高温等离子体的重要应用是受控核聚变。低温等离子体用于切割、焊接和喷涂以及制造各种新型的电光源与显示器等。
等离子体在自然界中是普遍存在的。例如,太阳、恒星、银河系、河外星系中的大部分星际物质都处于等离子体状态。地球上南北极有时发生的五颜六色的极光、夏日雷雨时出现的闪电和绚丽多彩的霓虹灯、日光灯等都与等离子体现象密切有关。
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,电子就会被原子被"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. 在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。

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。
* 人造的等离子体
o 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体
o 核聚变实验中的高温电离气体
o 电焊时产生的高温电弧
* 地球上的等离子体
o 火焰(上部的高温部分)
o 闪电
o 大气层中的电离层
o 极光
* 宇宙空间中的等离子体
o 恒星
o 太阳风
o 行星际物质
o 恒星际物质
o 星云
* 其它等离子体
高温形成的!

空气变为等离子体后的反应

假如氮气和氧气都转为等离子体状态,猜测它们不会在这种状态下化合为氮氧化合物,是否正确?rn假如上述状态终止,氮等离子体和氧等离子体是会重新变为氮气,氧气,还是会结合为氮氧化合物?
1:对。因为氮气和氧气都转为等离子体状态,那么这么会形成氮氧化合物,我们可以这样想,氮氧化合物的键能不会比氮气的键能大,氮气都电离了,氮氧化合物不会稳定存在。
2:我觉得是氮氧化合物,因为雷电不是可以生成一氧化氮吗。

空气低温等离子体什么概念,现在市场上有没空气低温等离子体发生管

真诚求教!
是指通过击穿空气放电产生的低温等离子体。等离子体有低温和高温之分,低温等离子体是指温度接近常温的等离子体,而高温等离子体的温度远高于常温(如太阳就可以看作是一团高温等离子体)。一般大气压下产生等离子体的方法是通过高电压击穿气体放电来产生等离子体。放电电极之间的介质一般为气体,常用的是He,Ar,也有用空气的,空气的击穿电压要高于氮气和氩气,通过放电产生等离子体较困难(需要较高的电压)。关于等离子体的实际应用目前市面比较少见。但是通过对空气放电产生臭氧的方法却已经有了非常长的历史。楼上所说的臭氧发生器应该就是空气低温等离子体发生管。
现在市场上的臭氧发生器就属于你所说的空气低温等离子体。一般用于杀菌
在大气压下,没有准确测量密度的简单方法,一些基于电荷流量的测量方法只能给出粒子通量,不能给出粒子密度,但也可以定性指示的密度高低,对消毒处理有一定指导意义。
和高压静电类似吧。15KV电压,不知频率多少
可参考低温等离子体除烟雾

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本文标题: 通过压缩流动的空气能产生等离子体吗?
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