等離子體及應(yīng)用

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1、等離子體及應(yīng)用姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：一等離子體等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，利用經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間，空間物理，地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提新的技術(shù)和工藝。等離子體可分為兩種：高溫和低溫等離子體?，F(xiàn)在低溫等離子體廣泛運(yùn)用于多種等離子體生產(chǎn)領(lǐng)域。例如：等離子電視，嬰兒尿布表面防水涂層，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在電腦芯片中的蝕刻運(yùn)用，讓

2、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代成為現(xiàn)實(shí)。高溫等離子體只有在溫度足夠高時(shí)發(fā)生的。太陽(yáng)和恒星不斷地發(fā)出這種等離子體，組成了宇宙的99%。低溫等離子體是在常溫下發(fā)生的等離子體（雖然電子的溫度很高）。低溫等離子體體可以被用于氧化、變性等表面處理或者在有機(jī)物和無(wú)機(jī)物上進(jìn)行沉淀涂層處理。二等離子體的發(fā)展19世紀(jì)以來(lái)對(duì)氣體放電的研究;19世紀(jì)中葉開始天體物理學(xué)及20世紀(jì)對(duì)空間物理學(xué)的研究；1950年前后開始對(duì)受控?zé)岷司圩兊难芯?；以及低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用的研究，從四個(gè)方面推動(dòng)了這門學(xué)科的發(fā)展?！?9世紀(jì)30年代英國(guó)的M.法拉第以及其后的J.J.湯姆孫、J.S.E.湯森德等人相繼研究氣體放電現(xiàn)象，這實(shí)際

3、上是等離子體實(shí)驗(yàn)研究的起步時(shí)期。1879年英國(guó)的W.克魯克斯采用“物質(zhì)第四態(tài)”這個(gè)名詞來(lái)描述氣體放電管中的電離氣體。美國(guó)的I.朗繆爾在1928年首先引入等離子體這個(gè)名詞，等離子體物理學(xué)才正式問(wèn)世。1929年美國(guó)的L.湯克斯和朗繆爾指出了等離子體中電子密度的疏密波（即朗繆爾波）。自從蘇聯(lián)在1957年發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星以后，很多國(guó)家陸續(xù)發(fā)射了科學(xué)衛(wèi)星和空間實(shí)驗(yàn)室，獲得很多觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這極大地推動(dòng)天體和空間等離子體物理學(xué)的發(fā)展。1959年美國(guó)的J.A.范艾倫預(yù)言地球上空存在著強(qiáng)輻射帶，這一預(yù)言為日后的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，即稱為范艾倫帶。1958年美國(guó)的E.N.帕克提出了太陽(yáng)

4、風(fēng)模型。1974年美國(guó)的D.A.格內(nèi)特根據(jù)衛(wèi)星資料，證認(rèn)出地球是一顆輻射星體，輻射千米波。在此期間，一些低溫等離子體技術(shù)也在以往氣體放電和電弧技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步得到應(yīng)用與推廣，如等離子體切割、焊接、噴鍍、磁流體發(fā)電，等離子體化工，等離子體冶金，以及火箭的離子推進(jìn)等，都推動(dòng)了對(duì)非完全電離的低溫等離子體性質(zhì)的研究。三等離子體的應(yīng)用等離子體主要用于以下3方面：①離子體冶煉：用于冶煉用普通方法難于冶煉的材料，例如高熔點(diǎn)的鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釩(V)、鎢(W)等金屬；還用于簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，例如直接從ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分別等離子體

5、獲得Zr、Mo、Ta和Ti；用等離子體熔化快速固化法可開發(fā)硬的高熔點(diǎn)粉末，如碳化鎢-鈷、Mo-Co、Mo-Ti-Zr-C等粉末等離子體冶煉的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品成分及微結(jié)構(gòu)的一致性好，可免除容器材料的污染?！　、诘入x子體噴涂：許多設(shè)備的部件應(yīng)能耐磨耐腐蝕、抗高溫，為此需要在其表面噴涂一層具有特殊性能的材料。用等離子體沉積快速固化法可將特種材料粉末噴入熱等離子體中熔化，并噴涂到基體（部件）上，使之迅速冷卻、固化，形成接近網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的表層，這可大大提高噴涂質(zhì)量。?、俚入x子體焊接：可用以焊接鋼、合金鋼；鋁、銅、鈦等及其合金。特點(diǎn)是焊縫平整，可以再加工沒(méi)有氧化物雜質(zhì),焊接速度快。用于

6、切割鋼、鋁及其合金，切割厚度大。四結(jié)語(yǔ)在宇宙中，等離子體是物質(zhì)最主要的正常狀態(tài)．宇宙研究、宇宙開發(fā)、以及衛(wèi)星、宇航、能源等新技術(shù)將隨著等離子體的研究而進(jìn)入新時(shí)代。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，等離子體所在高溫等離子體物理實(shí)驗(yàn)及核聚變工程技術(shù)研究方面中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所處于國(guó)際先進(jìn)水平，形成了廣泛的國(guó)際交流與合作，開展了多個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目，相信隨著這門技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，它將為我們的生活帶來(lái)更多便利。參考文獻(xiàn)：[1]張谷令，應(yīng)用等離子體物理學(xué)，首都師范大學(xué)出版社，2000.[2]鄭春開，等離子物理，北京大學(xué)出版社，2009.[3]張海波，等離子體電子工程學(xué)，科學(xué)出版社，2002

7、.[4]李定，等離子物理學(xué)，高等教育出版社，2006.[5]趙化僑，等離子體化學(xué)與工藝，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1993.