大氣等離子噴槍工作原理及結(jié)構(gòu)示意圖

大氣等離子噴槍由一圓管狀金屬電極包圍另一金屬電極于管中央，兩電極一端接電源供應(yīng)器、一端接地，利用尖端放電后，常壓等離子噴槍利用電場(chǎng)和氣流的相互作用使等離子體從孔或噴口噴出，在外界開(kāi)放的區(qū)域使等離子體沿著氣流的方向向工作區(qū)域進(jìn)行定向流動(dòng)，形成等離子體射流

大氣等離子噴槍工作原理及結(jié)構(gòu)示意圖

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2023-03-22

大氣壓冷等離子體射流是近些年來(lái)一種新型的一種低溫等離子體發(fā)生技術(shù)，等離子噴槍是大氣壓非平衡等離子體技術(shù)的一種新型裝置，它可以在大氣壓下產(chǎn)生非平衡等離子體射流。大氣壓冷等離子體射流具有溫度低、可控性強(qiáng)、粒子活性高等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)方式下產(chǎn)生的大氣壓等離子體由于兩極位置是固定的，電極間距一般為從幾個(gè)毫米到幾個(gè)厘米。等離子體只產(chǎn)生于兩電極間，這樣小的間隙就限制了待處理的工件尺寸。大氣等離子體噴槍能夠?qū)⒌入x子體產(chǎn)生區(qū)和應(yīng)用區(qū)分離，對(duì)大尺寸工件的處理提供了可能性，因而等離子噴槍是目前產(chǎn)生大氣壓放電的研究熱點(diǎn)。

等離子處理原理

等離子體表面處理是利用等離子體富含的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)分子或原子、自由基等多和活性粒子與固體材料表面進(jìn)行各種物理化學(xué)反應(yīng)，從而有可能在材料表面產(chǎn)生新的分子結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生表面侵蝕、形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)層或生成表面自由基等，使材料表面的物理化學(xué)性能發(fā)生明顯的改變進(jìn)而達(dá)到表面處理或改性的目的.等離子體表面處理及改性技術(shù)具有在表面處理過(guò)程中不損傷材料基質(zhì)，只進(jìn)行表面改性,能實(shí)現(xiàn)一般條件下所不能發(fā)生的改性反應(yīng)，能顯著提高材料的潤(rùn)濕性、粘接性、染色性等優(yōu)勢(shì)，因此在材料科學(xué)領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

大氣等離子噴槍工作原理

等離子噴槍由一圓管狀金屬電極包圍另一金屬電極于管中央，兩電極一端接電源供應(yīng)器、一端接地，利用尖端放電后，常壓等離子噴槍利用電場(chǎng)和氣流的相互作用使等離子體從孔或噴口噴出，在外界開(kāi)放的區(qū)域使等離子體沿著氣流的方向向工作區(qū)域進(jìn)行定向流動(dòng)，形成等離子體射流。大氣等離子噴槍實(shí)現(xiàn)了工作空間與放電空間的分離，在對(duì)不規(guī)則物體進(jìn)行表面處理時(shí)，減少了對(duì)放電模式以及放電方式穩(wěn)定性的影響，又能將大部分活性粒子和帶電粒子運(yùn)輸?shù)焦ぷ鞅砻?。相較于以往的平行板放電，等離子體射流更具有實(shí)用性。

射流等離子噴槍通常包括三部分：氣源部分、電源部分和電極部分，等離子噴槍結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 等離子噴槍工作原理結(jié)構(gòu)示意圖

氣源部分其主要作用是將放電氣體以一定的壓強(qiáng)和流量輸送到電極部分。

電源系統(tǒng)作為等離子體生成過(guò)程中重要的能量提供裝置，關(guān)系到等離子體生成類型及等離子體中活性粒子的能量。目前，常見(jiàn)的應(yīng)用于等離子噴槍生成等離子體的電源是高頻高壓交流電源等。

電極部分是產(chǎn)生射流最重要的部分，由于產(chǎn)生等離子體射流的氣體放電為尖端放電，因此高壓電極的尖端溫度將會(huì)很高，為了降低高壓電極的損耗速度，同時(shí)考慮到鎢具有良好的耐高溫特性，因此等離子噴槍電極部分的高壓電極材料一般選用WP鎢。

現(xiàn)有等離子處理設(shè)備上的噴槍分為直噴等離子噴槍和旋轉(zhuǎn)等離子噴槍兩種，其中旋轉(zhuǎn)等離子噴槍適用于需處理范圍大的產(chǎn)品，直噴等離子噴槍適合處理小范圍的產(chǎn)品。兩種等離子噴槍的火焰寬度對(duì)比如下圖2所示：

圖2 兩種等離子噴槍火焰寬度對(duì)比

等離子噴槍常見(jiàn)搭配形式

大氣壓等離子體射流的離子和亞穩(wěn)態(tài)分子濃度高、放電電壓低、電子溫度較高、氣體溫度較低、活性粒子的濃度高、表面處理較為簡(jiǎn)單、無(wú)污染、無(wú)廢棄物、操作簡(jiǎn)單。大氣等離子噴槍能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體的產(chǎn)生區(qū)域和應(yīng)用區(qū)域分離，可以搭配各種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械手使用，運(yùn)用靈活，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此更加符合三維工件的表面改性和處理。

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