大气压射流等离子体特性研究及其应用

论文摘要

本文以单管射流电极结构的射流源为基本单元,扩展成二维阵列式大面积射流等离子体源。通过空间分辨下系统光学和电学诊断,探讨了该大气压单管射流等离子体放电及其射流等离子体阵列放电的相关特性。首先,通过测量射流等离子体的电压电流波形、粒子发射光谱强度等技术手段研究了单管射流等离子体放电特性及其射流阵列放电特性。通过改变外加工作电压的幅值研究电压对单管射流等离子体及其射流阵列放电现象的影响。利用放电平均功率等电学参量研究单管射流等离子体及其射流阵列放电的电气特性。其次,采用空间分辨技术测量粒子的发射光谱强度探究单管射流等离子体及其射流等离子体阵列放电过程中产生的活性粒子在空间上的分布情况。通过对单管射流等离子体及其射流阵列的转动温度和振动温度的测量,研究转动温度和振动温度随外加工作电压以及其在空间上分布的变化情况。再次,为了探索射流等离子体在复合材料表面改性上的应用,比较研究了环-环型氩气单管射流放电、环-环型氩气射流阵列放电、针-环型氩气单管射流放电等三种射流等离子体源对碳纳米管/环氧树脂复合材料表面改性的影响。最后,选择最适合的针-环型氩气单管射流等离子体源,对碳纳米管/环氧树脂复合材料表面进行改性处理。实验结果表明:无论是单管射流等离子体放电还是射流等离子体阵列放电,外加工作电压对放电现象、电压电流波形、放电平均功率、活性粒子的发射光谱强度、转动温度和振动温度等参数都有着很大影响;射流等离子体阵列空间分辨下的活性粒子发射光谱强度可分为三类:增强类,减弱类,以及变化类,这与粒子之间相互作用,外界环境条件以及射流阵列放电结构都存在着重大关系。而且,发现经过针-环型氩气单管射流等离子体源处理过的碳纳米管/环氧树脂复合材料的样品阻值明显降低,导电性能最高提升60%,很好地满足了应用的要求。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈东

导师: 柳晶晶

关键词: 大气压射流等离子体,射流等离子体阵列,空间分辨,材料表面改性

来源: 广州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学,物理学

单位: 广州大学

分类号: O53;O358

总页数: 79

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标签：大气压射流等离子体论文;  射流等离子体阵列论文;  空间分辨论文;  材料表面改性论文;