等離子體清洗技術(shù)有哪些類型

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：2024-04-15

等離子體清洗根據(jù)等離子體產(chǎn)生方式不同，可以分為電暈等離子體清洗、輝光等離子體清洗、射頻等離子體清洗、介質(zhì)阻擋（DBD）等離子體清洗、微波等離子體清洗、大氣常壓等離子體（APPA）清洗。其中,電暈等離子體清洗、輝光等離子體清洗和射頻等離子體清洗一般用作低壓清等離子體清洗,而介質(zhì)阻擋等離子體清洗、微波等離子體清洗和大氣常壓等離子體弧清洗則作為常壓等離子體清洗。

1) 電暈等離子體清洗
電暈反應(yīng)器中的電極曲率半徑小，電極加載高壓電后，由于曲率半徑小的特點(diǎn)，在電極區(qū)附近會產(chǎn)生強(qiáng)力電場，該情況下極易發(fā)生電子發(fā)射與氣體分離現(xiàn)象，形成電暈。電暈放電不穩(wěn)定，會產(chǎn)生局部電弧放電，因而放電能量不均勻，電暈放電的特點(diǎn)導(dǎo)致其應(yīng)用受限。

2) 輝光等離子體清洗
輝光等離子體清洗是一種低壓清洗工藝，將處于低壓條件下的兩個(gè)平行平板電極通電后，電子將中性原子激發(fā)，激發(fā)態(tài)的粒子降回基態(tài)時(shí)以光能形式釋放能量，即輝光放電。輝光放電為自持放電，性質(zhì)穩(wěn)定，具有電流弱溫度低的特點(diǎn)。輝光放電需要進(jìn)行真空處理，操作復(fù)雜且無法連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，導(dǎo)致其成本高昂、效率低下，主要用于半導(dǎo)體零件的清洗和污水處理、滅菌消毒等領(lǐng)域，在織物、鍍膜、環(huán)保、薄膜材料等技術(shù)里域有著誘人的工業(yè)化應(yīng)用前景。

3) 射頻等離子體清洗
射頻是一種頻率達(dá)到每秒15萬次的高頻振動，射頻低溫等離子體利用高頻電壓使電極周圍的空氣電離而產(chǎn)生，在高頻振蕩下，兩電極之間的離子快速運(yùn)動，由移動狀態(tài)逐漸變?yōu)檎駝訝顟B(tài)。射頻放電能量高，可產(chǎn)生線形、噴射形兩種放電形式，應(yīng)用于合成薄膜材料表面處理。

4) 介質(zhì)阻擋等離子體清洗
介質(zhì)阻擋放電需要將電極間被絕緣介質(zhì)分隔，在電極處施加交流電壓，陰極附近的氣體會在電場作用下電離并產(chǎn)生電子。在氣體被完全擊穿之前，這些電子在電場中加速，當(dāng)能量達(dá)到或超過氣體的電離能時(shí)，在每次電離碰撞中電子就會成倍的增加形成電子雪崩。由于粒子間的碰撞頻率較高，一個(gè)正在變大的電子雪崩在很短的距離就可產(chǎn)生相當(dāng)規(guī)模的電荷密度，電子和離子的飄移速度不同造成電荷分離，從而使局部電場在原電場基礎(chǔ)上得到疊加，場強(qiáng)變大，在流柱頭部的高場強(qiáng)區(qū)，碰撞電離導(dǎo)致電離區(qū)域的快速增長，從而形成明亮的等離子體通道，絕緣介質(zhì)被擊穿放電，即介質(zhì)阻擋放電[41]。介質(zhì)阻擋放電宏觀上均勻連續(xù)，由于電極不與放電氣體接觸，具有電極不被腐蝕的特點(diǎn)，常用于薄膜及板材的改性。

5) 微波等離子體清洗
微波放電是一種無電極放電,一般通過表面波等離子體發(fā)生器將微波能量耦合，在放電管中形成微波等離子體，微波頻率較高因而耦合效率高，典型頻率為2.45GHz和915MHz。微波等離子體比射頻等離子體電子溫度高，可以使原子高度電離，同時(shí)由于無極放電的特性，可以避免電極受到電子濺射腐蝕，在化學(xué)、冶金、航空工業(yè)中有廣泛應(yīng)用，可制備納米級結(jié)構(gòu)的金屬與復(fù)合材料。

6) 大氣常壓等離子清洗
大氣常壓等離子體清洗是利用較高能量密度的等離子束直接作用于制件表面,待清洗層在高能粒子的活化作用下,產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),如熱沖擊、活化分解以及熱脹脫落,最終達(dá)到使污染物與工件脫離的目的。大氣壓低溫等離子體射流基本放電形式是介質(zhì)阻擋放電，同時(shí)因?yàn)橛锌焖贇饬鞔祫樱瑲饬鞯拇嬖诳梢赃M(jìn)一步抑制放電過程中可能產(chǎn)生的放電通道過于集中的問題，有利于產(chǎn)生一種穩(wěn)定而均勻的放電形式；此外，氣流的吹動可以把放電空間產(chǎn)生的一些活性成分、激發(fā)態(tài)粒子、甚至荷電粒子導(dǎo)出放電空間區(qū)域，這樣就可以實(shí)現(xiàn)放電區(qū)域與工作區(qū)域的分離，使這種放電等離子體發(fā)生器具有更大的實(shí)用性。大氣常壓等離子體不需要低壓密閉環(huán)境，可以在大氣壓開放情況下形成和保持等離子體，由于不需要真空系統(tǒng)的存在，清洗裝置結(jié)構(gòu)得到了簡化，因而制造成本與維護(hù)成本得到了大幅度降低，同時(shí)提高了設(shè)備的移動便攜性。真空系統(tǒng)的移除同時(shí)解除了待清洗材料受真空腔空間的限制，可應(yīng)用于各種尺寸的對象，取消真空流程也使整個(gè)清洗過程連續(xù)不間斷，并縮短了清洗時(shí)間，從而提高了清洗效率。除空氣外還可以通過采用不同的工作氣體種類針對性處理特殊的表面污染物。目前大氣常壓等離子體清洗廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)、助燃、環(huán)境保護(hù)、生化洗消等領(lǐng)域，有較好的泛用性。