![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тема 7. Плазменная обработкаСтр 1 из 16Следующая ⇒
Введение В 1923г. американские физики Л. Тонкс и И. Ленгмюр предложили называть среду, в которой значительная часть молекул или атомов ионизирована – плазмой. Плазма является состоянием вещества, наиболее распространенном в космосе. Плазму получают чаще всего в электродуговом разряде, в высокочастотном электрическом поле, с помощью энергии лазерного излучения. Физические свойства плазмы – высокие значения температур, энтальпия и электропроводность – позволяют осуществлять ряд интересных физических и технических проектов. В атомной физике, например, “горячая” плазма с температурой выше 106 К рассматривается как средство проведения управляемых термоядерных реакций синтеза. Функционируют ряд магнитогидродинамических (МГД) генераторов, в которых высокоскоростной плазменный поток служит для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Существуют электрореактивные плазменные двигатели. Плазма нашла применение в металлургии, в сварочном производстве. Для технологических целей используют так называемую “низкотемпературную” плазму с температурой 103…105 К, представляющую собой частично ионизированный газ. Для получения плазмы разработаны плазмотроны или плазменные горелки. В дуговых плазмотронах плазма с требуемыми характеристиками может быть получена при различных видах взаимодействия дуги с плазмообразующим газом: аргоном, гелием, азотом, водородом, кислородом и воздухом [1]. Стабилизация дуги в плазмотроне может осуществляться аксиальным потоком газа 1, создающим слой 2, ограничивающий столб дугового разряда. При тангенциальной подаче газа в дуговую камеру плазмотрона стабилизация дуги достигается за счет вихревого потока 1 плазмообразующего газа.
Рис. 7.1. Схема стабилизации дуги Рис. 7.2. Cхема тангенциальной подачи аксиальным потоком: газа: 1 – вихревой поток газа. 1 – газ; 2 – слой газа.
Весьма эффективным способом стабилизации дугового разряда в плазмотроне и повышения его удельных энергетических характеристик является ограничение диаметра столба дугового разряда охлаждаемой стенкой (рис. будет ниже). Плазмообразующий газ, используемый в плазмотроне, в значительной мере определяет технологические возможности плазменной струи, и его нужно выбирать в зависимости от целей процесса. Молекулярные газы – азот, водород, кислород и воздух позволяют увеличить эффективность нагрева за счет реакций диссоциации (разложения) – ассоциации (объединения). При этом происходит дополнительное поглощение теплоты в столбе дугового разряда. При попадании на обрабатываемую поверхность плазмообразующий газ ассоциирует (превращается из атомного в молекулярный); при этом выделяется теплота, затраченная на его диссоциацию.
|