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【实验室设备】毛细管放电等离子体在材料表面处理中的应用

2023-04-20 11:25:46

毛细管放电等离子体在材料表面处理中的应用;当高热流密度的毛细管放电等离子体射流对材料作用时,实验室设备材料表面由于高热流沉积在短时间内快速熔化,又在短时间内内快速冷凝,从而在材料表面形成了硬化薄膜,材料表面的硬度和耐磨性有了极大的改观。利用这样的特性可以将毛细管放电等离子体应用与材料表面处理领域。如果毛细管放电等离子体由某些已经精心选择好的材料(如铝、锆、硅、铬等)组成,就可以控制镀膜的成分。

将毛细管放电等离子体发生器用于PFM考核试验具有可观的应用前景,但仍需先解决一下三个问题:首先是毛细管等离子体发生器与参数可调的脉冲功率源的优化设计及高效耦合问题;其次是等立体射流瞬态高热辐射的定量测量;最后是毛细管放电等离子体射流特性参数的调控技术,均匀分布的等离子体射流的获取。

实验室设备

    利用毛细管放电等离子体发生器作为镀膜设备,其原理简单并不需要真空的严苛环境,操作较为方便。其结构与电热化学炮基本一致,毛细管放电等离子体发生器作为点火源,毛细管腔内装有镀膜材料粉,脉冲功率源对发生器放电,点燃镀膜材料粉产生等离子体射流,进而喷出对材料镀膜。实验室设备这种镀膜方法需要解决两大问题:第一,根据分析使用铝粉、锆分粉等放入毛细管中进行点燃,至少30%的粉末没有熔化,极大地影响发生器的使用效率;第二,等离子体射流在材料表面形成的镀膜需要尽可能均匀。解决这两个问题需要选择合适的发生器尺寸和脉冲功率源参数,通常这种方法可加速的镀膜材料数量为同类技术的3~5倍,一次喷涂可产生约200μm厚的镀膜。

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