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常压DBD等离子运用在金属丝退火工艺的实验结果讨论

返回列表 来源:普乐斯 浏览: 发布日期:2019-06-27 10:21【
文章导读:运用常压DBD等离子给金属丝退火,是由带电粒子轰击产生的总温度(离子和电子)和中性电子的碰撞,让动能转化成热能,会不断加热金属丝表面达到退火温度,之前我们进行了实验,接下来详细分析一下实验得出的结果:
1.常压DBD介质阻挡等离子体介电常数测量
常压DBD介质阻挡等离子清洗机的退火系统中,介电常数对频率的依赖性是通过测量电极接触和CLR如图4所示。电介质材料是放置在双铝电极的之间,高电压、高频函数发生器用作电源。 如图4所示,介电介电常数对介电电压的依赖性是通过电容的 :
方程1在平行电容的地方表示-普乐斯等离子清洗机
在平行电容的地方表示:
方程2-普乐斯等离子清洗机
其中S是介电面积、d是放电间隙、εr和ε0分别是介质和自由空间的介电常数。从方程(1)和(2)的介电常数(3)可以表示为 :
方程3-普乐斯等离子清洗机
相比之下,CRL表是用来测量介电常数如图4所示:
CLR表测试DBD介质阻挡与频率的关系-普乐斯等离子清洗机
从方程(3),介电常数对频率的依赖关系如图5所示。结果表明,在常压DBD等离子清洗机中介电常数随频率的增加而增加。在45KHz,BN(氮化硼)和Al2O3(氧化铝)的介电常数分别为12.9和6.79。
介电常数与频率成依赖关系-普乐斯等离子清洗机
图5 介电常数与频率成依赖关系
 
2.常压DBD介质阻挡等离子体退火温度对频率的依赖性
图6显示了伸长率对频率的依赖性的实验结果。结果表明伸长率和输入频率之间呈弱正相关。当频率从30千赫到40千赫,伸长率略有增加。因此,我们估计频率对退火温度没有影响。
伸长率对频率的依赖性-普乐斯等离子清洗机
图6 显示了伸长率对频率的依赖性
 
3.常压DBD介质阻挡等离子体退火温度对介电材料的依赖性
在这部分中,观察到电介质的材料对退火条件的影响。图7显示了与介电常数的延伸率的比较。
伸长率与介电质材料的关系-普乐斯等离子清洗机
图7 伸长率与介电质材料的关系
 
这一结果表明,伸长率强烈依赖于介电质材料。使用氮化硼的伸长率比使用二氧化硅高。根据一些介电材料(二氧化硅,氧化铝,氮化硼和玻璃)的性能的比较,我们承认,电介质具有较高的介电常数是更有效地达到退火温度。电介质的物理特性,如热膨胀和熔点,也很重要。例如,我们实验用的氧化铝由于其较大的热膨胀,持续时间长的退火采用水冷电极会突然破裂。对于最佳的退火结果,氮化硼是一个很好的选择的介电材料。

4.常压DBD介质阻挡等离子体退火温度与介质厚度的关系
图8显示了延伸率对介质层厚度的影响。这一结果表明,退火效果强烈地依赖于介电层厚度。相比伸长率,使用薄电介质的伸长率比使用厚的更高的速率。
延伸率对介质层厚度的影响-普乐斯等离子清洗机
图8 延伸率对介质层厚度的影响
 
5.常压DBD等离子清洗机退火温度与介质尺寸的关系
图9显示了伸长率和电介质直径的关系。电介质的直径尺寸是弱影响延伸率。值得注意的是,当铜线被牵引通过反应器时,颤振运动改变了导线表面的放电间隙长度和加热点、退火结果。此外,在宽的反应器中退火的细铜丝,由于流光长度密度降低引起细导线表面出现变色和不均匀。为了获得稳定的放电状态,减少放电间隙长度通常是必要的。然而,降低反应器间隙减小了放电面积,从而降低了退火温度。 
显示了伸长率和电介质直径的关系-普乐斯等离子清洗机
图9 显示了伸长率和电介质直径的关系
 
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