等离子体清洗技术有哪些类型
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2024-04-15
等离子体清洗根据等离子体产生方式不同，可以分为电晕等离子体清洗、辉光等离子体清洗、射频等离子体清洗、介质阻挡（DBD）等离子体清洗、微波等离子体清洗、大气常压等离子体（APPA）清洗。其中,电晕等离子体清洗、辉光等离子体清洗和射频等离子体清洗一般用作低压清等离子体清洗,而介质阻挡等离子体清洗、微波等离子体清洗和大气常压等离子体弧清洗则作为常压等离子体清洗。
1) 电晕等离子体清洗
电晕反应器中的电极曲率半径小，电极加载高压电后，由于曲率半径小的特点，在电极区附近会产生强力电场，该情况下极易发生电子发射与气体分离现象，形成电晕。电晕放电不稳定，会产生局部电弧放电，因而放电能量不均匀，电晕放电的特点导致其应用受限。
2) 辉光等离子体清洗
辉光等离子体清洗是一种低压清洗工艺，将处于低压条件下的两个平行平板电极通电后，电子将中性原子激发，激发态的粒子降回基态时以光能形式释放能量，即辉光放电。辉光放电为自持放电，性质稳定，具有电流弱温度低的特点。辉光放电需要进行真空处理，操作复杂且无法连续生产的特点，导致其成本高昂、效率低下，主要用于半导体零件的清洗和污水处理、灭菌消毒等领域，在织物、镀膜、环保、薄膜材料等技术里域有着诱人的工业化应用前景。
3) 射频等离子体清洗
射频是一种频率达到每秒15万次的高频振动，射频低温等离子体利用高频电压使电极周围的空气电离而产生，在高频振荡下，两电极之间的离子快速运动，由移动状态逐渐变为振动状态。射频放电能量高，可产生线形、喷射形两种放电形式，应用于合成薄膜材料表面处理。
4) 介质阻挡等离子体清洗
介质阻挡放电需要将电极间被绝缘介质分隔，在电极处施加交流电压，阴极附近的气体会在电场作用下电离并产生电子。在气体被完全击穿之前，这些电子在电场中加速，当能量达到或超过气体的电离能时，在每次电离碰撞中电子就会成倍的增加形成电子雪崩。由于粒子间的碰撞频率较高，一个正在变大的电子雪崩在很短的距离就可产生相当规模的电荷密度，电子和离子的飘移速度不同造成电荷分离，从而使局部电场在原电场基础上得到叠加，场强变大，在流柱头部的高场强区，碰撞电离导致电离区域的快速增长，从而形成明亮的等离子体通道，绝缘介质被击穿放电，即介质阻挡放电[41]。介质阻挡放电宏观上均匀连续，由于电极不与放电气体接触，具有电极不被腐蚀的特点，常用于薄膜及板材的改性。
5) 微波等离子体清洗
微波放电是一种无电极放电,一般通过表面波等离子体发生器将微波能量耦合，在放电管中形成微波等离子体，微波频率较高因而耦合效率高，典型频率为2.45GHz和915MHz。微波等离子体比射频等离子体电子温度高，可以使原子高度电离，同时由于无极放电的特性，可以避免电极受到电子溅射腐蚀，在化学、冶金、航空工业中有广泛应用，可制备纳米级结构的金属与复合材料。
6) 大气常压等离子清洗
大气常压等离子体清洗是利用较高能量密度的等离子束直接作用于制件表面,待清洗层在高能粒子的活化作用下,产生一系列物理化学反应,如热冲击、活化分解以及热胀脱落,最终达到使污染物与工件脱离的目的。大气压低温等离子体射流基本放电形式是介质阻挡放电，同时因为有快速气流吹动，气流的存在可以进一步抑制放电过程中可能产生的放电通道过于集中的问题，有利于产生一种稳定而均匀的放电形式；此外，气流的吹动可以把放电空间产生的一些活性成分、激发态粒子、甚至荷电粒子导出放电空间区域，这样就可以实现放电区域与工作区域的分离，使这种放电等离子体发生器具有更大的实用性。大气常压等离子体不需要低压密闭环境，可以在大气压开放情况下形成和保持等离子体，由于不需要真空系统的存在，清洗装置结构得到了简化，因而制造成本与维护成本得到了大幅度降低，同时提高了设备的移动便携性。真空系统的移除同时解除了待清洗材料受真空腔空间的限制，可应用于各种尺寸的对象，取消真空流程也使整个清洗过程连续不间断，并缩短了清洗时间，从而提高了清洗效率。除空气外还可以通过采用不同的工作气体种类针对性处理特殊的表面污染物。目前大气常压等离子体清洗广泛应用在生物医学、助燃、环境保护、生化洗消等领域，有较好的泛用性。
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