等離子清洗機中的等離子體是什么東西?
隨著人們對生活品質的要求越來越高,等離子清洗機的等離子表面處理技術和工藝逐漸被各行業(yè)重視起來;而等離子清洗機(Plasma Cleaner)做為這種新興工藝的載體,對其結構、原理和應用等方面的研究和探討是非常值得期待的事情!
等離子清洗機中的等離子體與自然界產(chǎn)生的等離子體本質上是一樣的,是區(qū)別于固體、液體和氣體的另一種物質聚集態(tài),人們稱之為物質存在的第四種狀態(tài)。它由電離的導電氣體組成,其中包括六種典型的粒子,即電子、正離子、負離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài)的原子或分子以及光子。
物質從能量較低的聚合態(tài)轉為能量較高的聚集態(tài)將要從外界供給能量(如加溫、電場、輻射等),從固體轉化為液體或從液體轉化為氣體時每個粒子需要0.01eV(1eV=1.6022×10-19焦耳)的能量,當氣體進一步從外界吸收能量,分子熱運動進一步加劇,分子離解為原子,原子中的電子獲得足夠的能量脫離電子,成為自由電子。氣體被電離,被電離的氣體中含有大量的電子、離子以及部分中性粒子(原子和分子),其中電子和離子的電荷數(shù)差不多相等,宏觀上或平均意義上它是電中性的。以水為例進行說明:
當溫度在0℃以下時水會呈現(xiàn)固態(tài),就是“冰”;當溫度在0℃到100℃之間,水會變成液態(tài),也就是“水”;當溫度上升到100℃以上,水就會變成氣態(tài),也就是“水蒸氣”。加熱到上萬度之后會變成物質的第四個狀態(tài)—等離子體!
無論是大氣(常壓),還是真空(低壓),在對材料進行表面改性的時候都會通入工藝氣體,如無水無油的干凈壓縮空氣,有一定純度要求的氮氣、氧氣、氬氣等,這些氣體和等離子體有什么區(qū)別呢?
清洗機中通入的普通工藝氣體要想轉化為等離子體,每個粒子大約需要::(1~30eV(1eV=1.6022×10-19焦耳)的能量,其中的粒子具有較高的活性和能量密度。
但要注意的是,電離的氣體不一定是就是等離子體,雖然等離子體和普通氣體存在一些共同特點,如它們均滿足氣體狀態(tài)方程,但它們卻有截然不同的性質.真空等離子狀態(tài)下氮等離子也是呈紅色,在相同的放電環(huán)境下,氮等離子會比氬等離子和氫等離子更亮一些。