大氣壓下納秒脈沖彌散放電對(duì)銅的表面處理
本文選題:納秒脈沖 切入點(diǎn):彌散放電 出處:《高電壓技術(shù)》2015年05期
【摘要】:納秒脈沖彌散放電能夠在大氣壓下產(chǎn)生高功率密度、高電子能量的低溫等離子體。為了研究彌散放電等離子體在金屬材料表面改性的作用,利用上升沿約150 ns、脈寬約300 ns的MPC-50D納秒脈沖電源在大氣壓下(空氣)管-板電極之間產(chǎn)生彌散放電,尋找最佳彌散放電參數(shù),并對(duì)金屬Cu表面進(jìn)行了彌散處理。研究結(jié)果表明:隨著重復(fù)頻率的增加,彌散放電增強(qiáng),瞬時(shí)功率增大,沉積能量增多。當(dāng)施加電壓為31 kV,重復(fù)頻率為800 Hz,間隙距離為3 cm時(shí),得到最佳的彌散放電效果。此外,采用發(fā)射光譜檢測(cè)到空氣中彌散放電中N2(C→B,0-0)的第二正帶系和N2+(B→X,0-0)的第一負(fù)帶系。采用大氣壓彌散放電等離子體對(duì)金屬Cu表面處理的結(jié)果顯示處理后的Cu表面出現(xiàn)孔徑約0.5μm的熔孔;Cu的親水性及表面能有明顯提高,在處理90 s后趨于飽和。顯微硬度測(cè)量結(jié)果表明,表層硬度在等離子體處理時(shí)間480 s后提高約26.5%。
[Abstract]:Nanosecond pulse dispersion discharge can produce a low temperature plasma with high power density and high electron energy at atmospheric pressure.In order to study the effect of dispersion discharge plasma on the surface modification of metal materials, a MPC-50D nanosecond pulse power supply with a rising edge of about 150ns and a pulse width of 300ns was used to generate a dispersion discharge between the tube and plate electrodes at atmospheric pressure.The optimum parameters of dispersion discharge were found and the Cu surface was treated by dispersion treatment.The results show that with the increase of repetition rate, the dispersion discharge increases, the instantaneous power increases and the deposition energy increases.When the applied voltage is 31 kV, the repetition rate is 800 Hz and the gap distance is 3 cm, the best dispersion discharge effect is obtained.In addition, the second positive band system and the first negative band system of N _ 2 ~ (C ~ (+) B _ (0)) and N _ 2 ~ (B ~ ((+)) _ (X _ (0))) in dispersion discharge in air were detected by emission spectra.The results of surface treatment of Cu by atmospheric pressure dispersion discharge plasma show that the surface hydrophilicity and surface energy of melting-hole Cu with pore diameter about 0.5 渭 m after treatment are obviously improved, and the surface energy tends to be saturated after 90 s treatment.The results of microhardness measurement show that the surface hardness is increased by about 26.5 after the plasma treatment for 480 s.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院電工研究所;中國(guó)科學(xué)院電力電子與電氣驅(qū)動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南京工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51222701;51207154) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2014CB239505-3)~~
【分類號(hào)】:TG178
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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5 龍sハ,
本文編號(hào):1715070
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