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CRF plasma 等離子清洗機

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20年專注等離子清洗機研發(fā)生產(chǎn)廠家

講述等離子清洗機常用的電源及溫度問題

      經(jīng)常會有朋友咨詢等離子清洗機的溫度問題,主要原因是擔(dān)心等離子清洗機在處理產(chǎn)品或工件時,因等離子體溫度過高損傷材料表面。等離子清洗的時候,等離子火焰看起來也和普通的火焰差不多,而且等離子清洗機如果用的中頻電源,功率高,能量猛,不加水冷溫度也挺高,如果清洗的材料不耐溫度,那么就需要注意溫度。
      等離子清洗機的電源常用的有兩種,一種是13.56KHz的射頻電源,這種電源產(chǎn)生的等離子密度高,能量比較柔和,溫度也比較低,功率通常1~2KW,大的可以做到5KW,小的幾百W,是用得多的等離子電源;還有一種是40KHz的中頻電源,這種電源與射頻電源剛好相反,等離子的密度沒有那么高,但是力度猛,能量高,高度也高,功率也很高,大的功率可以做幾十KW,甚致從理論上面說,幾百個KW,常用做除膠渣,刻蝕,真空等離子清洗機如果使用中頻電源就需要加水冷,這也是常用的一種等離子電源。
等離子清洗機
      大氣壓旋噴機火焰
      射頻等離子清洗機的溫度和平時室內(nèi)的天氣溫度也差不多,當(dāng)然如果真空機整天不間斷的使用,還是有必要加上一個水冷系統(tǒng)。
      等離子射流平均溫度為約 200 – 250 °C。 如果距離和速度設(shè)定是正確的,則表面溫度可達到約 70 – 80 °C。故此,該項技術(shù)可以用于所有標(biāo)準(zhǔn)材料(金屬、陶瓷、玻璃、塑料、彈性體),射流型等離子清洗機,通常用來改造成為流水線等離子清洗機,射流型等離子清洗機因為流水線不停的運轉(zhuǎn),所以材料不會在噴頭下面停留太長的時間,因為如果材料在噴頭下面停留時間太長,材料就會被燒焦。有些射流等離子清洗也還會使用氮氣,因為氮氣產(chǎn)生的等離子溫度比較低。溫度是物體冷熱的程度,而從微觀角度,溫度是粒子運動的量度,溫度越高粒子平均動能越大,反之亦然。等離子體中常直接用粒子的平均能量來表征溫度,當(dāng)一個電子(荷電量為1.6×10-19庫侖)在電場中通過電位差為1伏特區(qū)間時,電子從電場中獲得的能量為W=1eV,1eV=1.6×10-19庫侖×1伏特=1.6022×10-19焦耳,1eV對應(yīng)的溫度是11600K(開氏溫度;開爾文)。
      等離子主要是通過粒子間碰撞來相互傳遞能量,達到熱力學(xué)平衡,但各類粒子之間碰撞幾率是不相等的,因而傳遞能量也是不相等的。一般同類粒子之間碰撞幾率比較大,能量傳遞有效,容易通過碰撞達到平衡狀態(tài),它們各自服從麥克斯韋分布具有各自熱力學(xué)平衡溫度,如電子-電子碰撞達到熱力學(xué)平衡具有一定的溫度Te,叫電子溫度。離子-離子碰撞達到熱力學(xué)平衡具有一定溫度Ti,叫離子溫度,但電子和離子之間由于兩者質(zhì)量相差懸殊,雖然也發(fā)生碰撞,但并不一定能達到平衡,所以Te和Ti不一定相同。若放電是在接近于大氣壓的高氣壓條件下進行,那么電子、離子、中性粒子會通過激烈碰撞而充(分)交換動能,從而使等離子體達到熱平衡狀態(tài)。若電子、離子、中性粒子(中性氣體)的溫度分別為Te,Ti,Tn,我們把這三種粒子的溫度近似相等(Te≈ Ti ≈ Tn)的熱平衡等離子體,稱為熱等離子體(thermal plasma),在實際的熱等離子體發(fā)生裝置中,陰極和陽極間的電弧放電作用使得流入的工作氣體發(fā)生電離,輸出的等離子體呈噴射狀,可用作等離子體射流(常壓射流等離子體plasma jet)、等離子體噴焰(plasma torch)等。另一個方面,幾百帕以下的低氣壓等離子體常常處于非熱平衡狀態(tài),電子在與離子或中性粒子的碰撞過程中幾乎不損失能量,所以有Te>>Ti,Ti>>Tn。我們把這樣的等離子體稱為低溫等離子體(冷等離子體cold plasma)。低溫等離子體是工業(yè)應(yīng)用中應(yīng)用廣泛的等離子體,常見的就有真空(低壓)等離子清洗機。
      真空等離子輝光放電
      需要注意的是等離子清洗機里面還有一個產(chǎn)品叫做電暈機,電暈機其實也是等離子清洗機的一個分類。電暈機清洗的溫度普遍都很高,電暈機和射流等離子清洗機溫度也差不多,有時候碰到不耐高溫的材料,也會使用氮氣
      電暈機放電
      對于溫度的問題其實沒有必要做過多的擔(dān)心,現(xiàn)在的等離子清洗機已經(jīng)可以很好地調(diào)節(jié)溫度,使材料清洗達到理想中的效(果)。

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