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20年专注等离子清洗机研发生产厂家
经常会有朋友咨询等离子清洗机的温度问题,主要原因是担心等离子清洗机在处理产品或工件时,因等离子体温度过高损伤材料表面。等离子清洗的时候,等离子火焰看起来也和普通的火焰差不多,而且等离子清洗机如果用的中频电源,功率高,能量猛,不加水冷温度也挺高,如果清洗的材料不耐温度,那么就需要注意温度。
等离子清洗机的电源常用的有两种,一种是13.56KHz的射频电源,这种电源产生的等离子密度高,能量比较柔和,温度也比较低,功率通常1~2KW,大的可以做到5KW,小的几百W,是用得多的等离子电源;还有一种是40KHz的中频电源,这种电源与射频电源刚好相反,等离子的密度没有那么高,但是力度猛,能量高,高度也高,功率也很高,大的功率可以做几十KW,甚致从理论上面说,几百个KW,常用做除胶渣,刻蚀,真空等离子清洗机如果使用中频电源就需要加水冷,这也是常用的一种等离子电源。
大气压旋喷机火焰
射频等离子清洗机的温度和平时室内的天气温度也差不多,当然如果真空机整天不间断的使用,还是有必要加上一个水冷系统。
等离子射流平均温度为约 200 – 250 °C。 如果距离和速度设定是正确的,则表面温度可达到约 70 – 80 °C。故此,该项技术可以用于所有标准材料(金属、陶瓷、玻璃、塑料、弹性体),射流型等离子清洗机,通常用来改造成为流水线等离子清洗机,射流型等离子清洗机因为流水线不停的运转,所以材料不会在喷头下面停留太长的时间,因为如果材料在喷头下面停留时间太长,材料就会被烧焦。有些射流等离子清洗也还会使用氮气,因为氮气产生的等离子温度比较低。温度是物体冷热的程度,而从微观角度,温度是粒子运动的量度,温度越高粒子平均动能越大,反之亦然。等离子体中常直接用粒子的平均能量来表征温度,当一个电子(荷电量为1.6×10-19库仑)在电场中通过电位差为1伏特区间时,电子从电场中获得的能量为W=1eV,1eV=1.6×10-19库仑×1伏特=1.6022×10-19焦耳,1eV对应的温度是11600K(开氏温度;开尔文)。
等离子主要是通过粒子间碰撞来相互传递能量,达到热力学平衡,但各类粒子之间碰撞几率是不相等的,因而传递能量也是不相等的。一般同类粒子之间碰撞几率比较大,能量传递有效,容易通过碰撞达到平衡状态,它们各自服从麦克斯韦分布具有各自热力学平衡温度,如电子-电子碰撞达到热力学平衡具有一定的温度Te,叫电子温度。离子-离子碰撞达到热力学平衡具有一定温度Ti,叫离子温度,但电子和离子之间由于两者质量相差悬殊,虽然也发生碰撞,但并不一定能达到平衡,所以Te和Ti不一定相同。若放电是在接近于大气压的高气压条件下进行,那么电子、离子、中性粒子会通过激烈碰撞而充(分)交换动能,从而使等离子体达到热平衡状态。若电子、离子、中性粒子(中性气体)的温度分别为Te,Ti,Tn,我们把这三种粒子的温度近似相等(Te≈ Ti ≈ Tn)的热平衡等离子体,称为热等离子体(thermal plasma),在实际的热等离子体发生装置中,阴极和阳极间的电弧放电作用使得流入的工作气体发生电离,输出的等离子体呈喷射状,可用作等离子体射流(常压射流等离子体plasma jet)、等离子体喷焰(plasma torch)等。另一个方面,几百帕以下的低气压等离子体常常处于非热平衡状态,电子在与离子或中性粒子的碰撞过程中几乎不损失能量,所以有Te>>Ti,Ti>>Tn。我们把这样的等离子体称为低温等离子体(冷等离子体cold plasma)。低温等离子体是工业应用中应用广泛的等离子体,常见的就有真空(低压)等离子清洗机。
真空等离子辉光放电
需要注意的是等离子清洗机里面还有一个产品叫做电晕机,电晕机其实也是等离子清洗机的一个分类。电晕机清洗的温度普遍都很高,电晕机和射流等离子清洗机温度也差不多,有时候碰到不耐高温的材料,也会使用氮气
电晕机放电
对于温度的问题其实没有必要做过多的担心,现在的等离子清洗机已经可以很好地调节温度,使材料清洗达到理想中的效(果)。
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