介质阻挡放电处理PTFE的研究
介质阻挡放电电源和放电特性及其应用的研究的开题报告
介质阻挡放电电源和放电特性及其应用的研究的开题报告【摘要】介质阻挡放电技术已经广泛应用于气体放电等领域,而介质阻挡放电电源和放电特性的研究则是该技术不断发展的基础。
本文拟通过对介质阻挡放电电源和放电特性的研究,探究其在气体放电等领域的应用。
【关键词】介质阻挡放电,电源,放电特性,应用【正文】1. 研究背景介质阻挡放电技术作为一种高压、低电流的放电技术,已经被广泛应用于气体离子源、等离子体反应器、微波发生器、高压气体放电灯等领域。
其优点在于放电初始化简单、能量损失小、稳态操作可靠等。
然而,介质阻挡放电技术的应用也受到了许多因素的制约,如放电时的声发射、热发射等。
2. 研究目的与意义介质阻挡放电电源和放电特性的研究,是指从基本发生和传输现象开始,探讨介质阻挡放电现象以及基本性质、机理等问题的研究。
通过对介质阻挡放电电源和放电特性的研究,可以深入了解介质阻挡放电技术的基本原理,进而提高其应用的效率和可靠性。
其意义在于为气体放电等领域的研究和应用提供支持,为推动新型高效、节能、绿色的能源技术的发展提供科学依据。
3. 研究方法本文采用文献研究法,收集和分析现有的介质阻挡放电电源和放电特性的研究成果,包括电场分布、电晕放电、辉光放电、平坦放电等方面。
此外,还将通过数值模拟等方法,对研究过程中产生的问题进行分析和验证。
4. 研究内容本文将重点从以下几个方面进行研究:(1)介质阻挡放电基本理论介质阻挡放电技术的基本原理是电荷在介质中的传导、积累及终止放电过程。
该部分将围绕电荷转运、空间载流子分析等方面开展研究。
(2)介质阻挡放电电源介质阻挡放电电源的研究主要涉及放电电源的理论建模、建模算法以及数值计算等方面。
该部分将建立模型,分析与模拟电源的放电过程。
(3)介质阻挡放电特性介质阻挡放电特性研究的学科内容十分广泛,既涉及电场分布、电晕放电、辉光放电、平坦放电等方面,也涉及其所产生的声发射、热发射、光发射等问题。
该部分将在以上方面进行研究。
介质阻挡放电工作原理
介质阻挡放电工作原理介质阻挡放电工作原理是一种电气现象,常见于高压电力设备和电气设备中,其原理是通过介质的阻挡作用,阻止电流通过介质流动,从而实现对设备的保护和安全运行。
本文将深入探讨介质阻挡放电工作原理的相关内容,包括其定义、机制、应用领域以及相关研究进展等方面。
首先,我们来定义介质阻挡放电工作原理。
简而言之,介质阻挡放电是指当高压作用下的导体与绝缘体之间存在一定的间隙时,在一定条件下发生放电现象。
这种现象是由于绝缘体对高压导体上的电荷具有一定程度的隔离和屏蔽能力而产生。
了解了介质阻挡放电的基本定义后,我们将深入探讨其工作原理。
首先要了解的是导体与绝缘体之间存在一个称为击穿场强(Breakdown Field Strength)的参数。
当施加在绝缘体上的场强超过击穿场强时,就会发生击穿现象。
在实际应用中,为了保证设备和系统能够安全运行,我们需要选择合适的介质材料和适当的击穿场强。
一般来说,绝缘体的击穿场强越高,其对电流的阻挡能力就越强。
因此,在选择绝缘材料时,我们需要考虑其击穿场强以及其他性能指标。
介质阻挡放电工作原理还与介质材料的性质和结构密切相关。
不同的介质材料具有不同的电学性能和结构特点,因此其对放电现象的响应也有所不同。
例如,在高压电力设备中常用的绝缘材料有气体、液体和固体等。
气体作为一种常见介质,在高压设备中具有较高的击穿场强,因此可以用来阻挡放电。
液体作为一种绝缘介质也广泛应用于高压设备中。
液体具有较好的导热性能和自愈特性,在阻挡放电方面表现出良好效果。
同时,液体还可以起到冷却设备、降低温升等作用。
固体作为一种常见绝缘材料,在高压设备中也起到了重要作用。
固体绝缘材料具有较高的击穿场强和较好的机械强度,能够有效阻挡放电并保护设备的安全运行。
除了介质材料的选择,介质阻挡放电工作原理还与电场分布和介质结构有关。
在高压设备中,为了保证电场分布均匀,我们需要合理设计设备结构和选择合适的绝缘体。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状介质阻挡放电(DDBD)技术是一种在环境领域中被广泛应用的高效除污技术。
它利用介质阻挡放电的特性,通过产生大量的活性物种和高能量的电子来实现对有害气体和污染物的去除,具有高效、环保、安全等优点。
本文将从介质阻挡放电技术的基本原理、应用现状以及未来发展趋势等方面进行探讨,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、介质阻挡放电技术的基本原理介质阻挡放电技术是一种利用介质阻挡放电的放电特性以及产生的活性物种对有害气体和污染物进行去除的技术。
该技术通常采用电场强度较高的电极作为放电极,在两极之间的介质中产生阻挡放电。
在阻挡放电的作用下,产生大量的活性物种,如自由基、臭氧和氮氧化合物等,这些活性物种具有较高的氧化还原能力,能够有效地降解和去除有害气体和污染物。
1. 大气污染治理大气污染是当前环境领域中的一个严重问题,特别是城市大气中的颗粒物和有机污染物等对人体健康和环境造成了严重影响。
介质阻挡放电技术能够通过产生臭氧和其他活性物种对大气中的有害气体和颗粒物进行氧化降解,从而实现大气污染的治理。
研究表明,介质阻挡放电技术可以有效地降解大气中的NOx、SOx、VOCs等污染物,并且具有高效、节能、环保等优点。
水污染是当前环境问题中的另一个重要方面,工业废水、生活污水以及农业排放等都会导致水环境的污染。
介质阻挡放电技术在水污染治理中也有着广泛的应用前景。
通过介质阻挡放电技术产生的活性物种,可以对水中的有机物和微生物进行高效去除和灭活,从而实现水污染的治理和水质的改善。
3. 废气处理工业生产中产生的废气中通常含有大量的有害气体和挥发性有机物,对环境和人体健康造成威胁。
而介质阻挡放电技术则可以有效地对这些有害气体进行去除和转化,从而减少对环境和健康的影响。
介质阻挡放电技术在工业废气处理中也具有着重要的应用前景。
随着环境治理技术的不断发展和完善,介质阻挡放电技术在环境领域中的应用前景将会更加广阔。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(4): 70随着现代科技的飞速发展,对高性能材料的需求日益增加,聚四氟乙烯(PTFE)作为一种性能优良的工程塑料,在许多领域具有广泛的应用[1-2]。
PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成[3],分子结构为一种螺旋构象,即C—C骨架全部被周围的F原子包裹。
同时由于C—F的键能很高不易断裂,使PTFE可以抵抗强酸、强碱、油脂、纯氧化剂和有机溶剂等的腐蚀,但缺点是强度较低,不利于成型加工,机械磨损率高,特别是在受外力作用下会产生严重的蠕变现象,极大地限制了PTFE 的应用。
因此对PTFE的改性显得尤为重要[2]。
目前,PTFE的改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
本文详细阐述了PTFE改性的几种方法,并研究了改性方法对PTFE复合材料力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.15 *1 PTFE的改性1.1 表面改性由于PTFE表面结合能较小,不易与其他化合物和小分子反应,同时其他填料也很难附着在PTFE表面。
采用物理化学法对PTFE表面进行处理,可以在PTFE表面产生反应位点同时提高表面的粗糙程度,改善PTFE表面的疏水性、亲核性和防污性能。
常见的处理方法主要有等离子体处理法、电子辐照处理法、偶联剂处理法[4]。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展左 程1,肖 伟2*(1. 江苏扬建集团有限公司 扬州华正建筑工程质量检测有限公司,江苏 扬州 202105;2. 上海工程技术大学 数理与统计学院,上海 201620)摘要:综述了近几年国内外聚四氟乙烯(PTFE)改性的研究进展,并总结了表面改性、填充改性和共混改性的优缺点,着重分析了填料对PTFE力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
最后对PTFE改性工艺的发展趋势和前景进行了展望。
介质阻挡放电协同催化技术去除挥发性有机物实验研究的开题报告
介质阻挡放电协同催化技术去除挥发性有机物实验研究的开题报告一、研究背景随着工业化的加速和人类生活水平的提高,挥发性有机物(VOCs)的排放量也越来越多。
这些VOCs不仅对环境造成了污染,还可能对人的健康产生不利影响。
因此,研究有效的VOCs治理技术具有重要意义。
介质阻挡放电(DBD)和催化技术在VOCs去除方面得到了广泛的应用。
介质阻挡放电可以产生等离子体,从而实现VOCs的降解;而催化技术则可以通过催化剂对VOCs进行催化氧化降解。
而将介质阻挡放电和催化技术结合使用,则可以实现更高效的VOCs去除效果。
二、研究内容与目的本研究旨在研究介质阻挡放电协同催化技术去除VOCs的效果,并探究其工艺参数对效果的影响。
具体内容包括:1. 选择合适的DBD反应器及催化剂;2. 通过实验验证DBD协同催化技术对VOCs去除效果;3. 探究不同工艺参数(如DBD电压、催化剂种类与用量等)对降解效果的影响;4. 比较DBD协同催化技术与单一技术(DBD或催化)的去除效果。
三、研究方法1. 实验仪器:选用一台自行设计的滑动放电反应器,反应器底部预留孔口以实现催化剂的注入和排出;催化剂选用金属氧化物类材料,如MnO2;2. 实验流程:加入一定量的VOCs(如甲苯、乙苯等)进入反应器,根据实验设计选择不同的DBD电压、催化反应时间和催化剂用量等;3. 实验数据处理:通过气相色谱仪对VOCs的去除效果进行测试,并对实验数据进行统计分析。
四、研究意义该研究对于推广DBD协同催化技术在VOCs治理过程中的应用有重要的意义。
通过研究DBD协同催化技术的工艺参数,可以获得最优的工艺方案,提高VOCs去除率。
同时,该研究还可以为VOCs治理技术的进一步优化提供参考。
介质阻挡放电实验报告
一、实验目的1. 了解介质阻挡放电(DBD)的基本原理和特性;2. 掌握介质阻挡放电实验装置的搭建和操作方法;3. 研究不同工作气体、电极材料和电源频率对介质阻挡放电的影响;4. 分析介质阻挡放电产生的等离子体参数,如电子密度、气体温度等。
二、实验原理介质阻挡放电是一种非平衡态气体放电,其基本原理是在两个电极之间插入一层绝缘介质,当施加足够高的电压时,电极间的气体会被击穿而产生放电。
放电过程中,气体分子在电场作用下发生电离和复合,形成等离子体。
三、实验装置1. 介质阻挡放电实验装置:包括两个电极、绝缘介质、高压电源、电流电压表、气体流量计等;2. 实验气体:空气、氮气、氩气等;3. 电极材料:不锈钢、铝、铜等;4. 电源频率:50Hz、100kHz、1MHz等。
四、实验步骤1. 搭建实验装置,确保电极、绝缘介质、高压电源等部件连接正确;2. 选择实验气体,调节气体流量;3. 设置电源频率,调整电压;4. 观察放电现象,记录电流、电压数据;5. 改变实验条件(如工作气体、电极材料、电源频率等),重复实验步骤;6. 分析实验数据,得出结论。
五、实验结果与分析1. 不同工作气体对介质阻挡放电的影响实验结果表明,在相同条件下,空气的放电效果最好,其次是氮气和氩气。
这是因为空气中的氧气和氮气分子在电场作用下更容易发生电离和复合,从而产生更多的等离子体。
2. 不同电极材料对介质阻挡放电的影响实验结果表明,不锈钢电极的放电效果较好,其次是铝和铜。
这是因为不锈钢具有较高的电阻率和耐腐蚀性,有利于产生均匀的等离子体。
3. 不同电源频率对介质阻挡放电的影响实验结果表明,在相同条件下,100kHz的电源频率放电效果最佳,其次是50Hz和1MHz。
这是因为100kHz的电源频率有利于产生稳定的等离子体,降低气体温度,提高等离子体的质量。
4. 等离子体参数分析通过实验数据,可以计算出等离子体的电子密度和气体温度。
实验结果表明,等离子体的电子密度和气体温度随着电压的升高而增加,但受电源频率和工作气体的影响较大。
介质阻挡放电协同光催化降解有机废气的研究
介质阻挡放电协同光催化降解有机废气的研究
近年来,环境污染和有机废气排放问题日益突出,因此寻找有效的治理方法成为关键。
介质阻挡放电和光催化技术是两种有效的废气处理技术,它们分别通过电晕放电和光催化作用来降解有机废气。
介质阻挡放电是一种常用的气体净化技术,它通过电晕放电产生的活性物种(如O3、OH·、O2-·)来氧化降解有机废气。
然而,介质阻挡放电的能量消耗较高,同时还存在电极磨损和产生雾化液滴等问题。
为了提高介质阻挡放电技术的效果,研究人员结合光催化技术,采用光催化材料作为介质阻挡放电的电极材料。
光催化材料具有较高的光催化活性,可以提供额外的光能激发电晕放电产生的活性物种。
此外,光催化材料还可以吸附有机废气,增加废气与活性物种的接触机会,从而提高降解效率。
研究结果表明,介质阻挡放电协同光催化可以显著提高有机废气的降解效率。
光催化材料的引入不仅增加了活性物种的产生,还提高了有机废气的吸附和降解速度。
此外,协同作用还可以减少电极磨损和液滴生成等问题,延长设备的使用寿命。
总而言之,介质阻挡放电协同光催化技术在有机废气治理中具有广阔的应用前景。
研究人员可以进一步优化材料的性能和设备的结构,以提高降解效率和经济性。
这将有助于减少大气污染物的排放,改善环境空气质量。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)是一种非热等离子体放电技术,它使用介质中的阻挡层来限制电流流过,从而产生低温放电。
这种技术具有高效、环保等特点,因此在环境领域中得到了广泛的应用。
介质阻挡放电在空气净化领域中有着广泛应用。
空气净化设备中使用DBD技术可以通过引入大量的电子、活性离子和自由基来分解空气中的有机污染物,从而实现空气的净化。
DBD技术不需要添加其他化学物质,不会产生二次污染物,且能够迅速去除特定有机物,因此被广泛用于工业废气、室内空气净化等领域。
介质阻挡放电在废水处理领域中也有着广泛的应用。
废水处理中常见的有机污染物可以通过DBD技术进行高效的去除。
DBD技术可以通过产生大量的离子、自由基等活性物质来氧化降解有机污染物,同时还可以抑制细菌、病毒的生长,从而有效净化废水,降低COD、BOD等指标。
DBD技术还可以用于废水中重金属的去除。
介质阻挡放电还在空气洁净领域、气体污染治理领域等得到了广泛应用。
在空气洁净领域,DBD技术可以去除空气中的微生物、病毒等有害物质,从而提高空气质量,保障人们的健康。
在气体污染治理领域,DBD技术可以去除汽车尾气中的氮氧化物、硫化物等有害物质,减少大气污染。
目前,介质阻挡放电技术在环境领域中仍存在一些挑战和问题。
DBD技术的电击穿电压较高,需要较高的电源电压来驱动放电。
放电过程中会产生大量的臭氧等氧化物,这些氧化物对人体健康有一定的危害性。
DBD技术的设备和材料成本较高,限制了其大规模应用。
介质阻挡放电在农业领域的应用研究进展
介质阻挡放电在农业领域的应用研究进展随着农业技术的不断发展,介质阻挡放电技术也被广泛应用在了农业领域。
本文将从技术原理、应用范围、应用效果、存在问题及发展趋势等几个方面来探讨介质阻挡放电在农业领域的应用研究进展。
一、技术原理介质阻挡放电是利用高压电场和介质在电场作用下的物理和化学效应,实现对细菌、真菌、病毒等生物体的杀灭作用的一种新技术。
介质阻挡放电技术利用高压电场将农产品、农药等进行处理,使其中的微生物灭活,从而达到保鲜、防腐、杀虫等作用。
二、应用范围介质阻挡放电技术在农业领域的应用范围十分广泛。
如在粮食保鲜方面,可用于稻谷、玉米、小麦、大米等农产品的保鲜;在果蔬保鲜方面,可用于苹果、梨、桃、草莓等果蔬的延长保鲜期;在蜜蜂繁殖方面,可用于食蜜树脂的防腐;在农药消毒方面,可用于农药的杀灭等。
三、应用效果介质阻挡放电技术在农业领域的应用效果也是不可忽视。
目前,已有大量的实验表明,该技术可以有效地去除在农产品、农药中存在的各种细菌、真菌、病毒以及致病微生物,从而达到保鲜、杀虫等作用。
同时,该技术具有操作简单、效果明显、节约能源等优点,因此受到了广泛的关注。
四、存在问题及发展趋势然而,在介质阻挡放电技术在农业领域的应用过程中,也存在着一些问题。
首先,该技术在消毒过程中可能会将营养成分、风味等也一并去除,使得处理后的农产品口感变差,营养价值降低。
同时,目前技术还不够成熟,需要不断地加强研究和改良。
未来,随着农业科技的进步,我们有理由相信,介质阻挡放电技术在农业领域的应用将会得到更广泛的推广和运用。
同时,随着技术的不断升级和改进,相信该技术将会逐渐摆脱一些出现的问题,成为农业精细化管理和精准农业的重要手段之一。
五、结论综上所述,介质阻挡放电技术在农业领域的应用研究进展已经越来越受到了广泛的关注。
该技术不仅能够有效地去除农产品、农药中的各种细菌、真菌、病毒以及致病微生物,从而达到保鲜、杀虫等作用,而且具有操作简单、效果明显、节约能源等优点。
大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究
大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究是一种重要的实验科学领域,涉及到气体放电物理学、材料物理学和材料科学等多个领域。
其主要研究内容包括不同气体条件下的介质阻挡放电现象、放电机理、放电特性、放电能量损失等方面的问题。
在实验方面,可以通过不同气体的气态参数、电子密度、温度和压强等参数的变化,来模拟不同气体条件下的介质阻挡放电。
同时,还可以通过对放电过程中气体分子的碰撞、能量损失和电离等过程的计算,来进一步分析和评估不同气体条件下介质阻挡放电的特性。
在仿真方面,可以使用数值模拟方法,将实验数据与计算模型相结合,来预测不同气体条件下介质阻挡放电的特性。
通过仿真结果可以更好地理解不同气体对介质阻挡放电的影响,并为进一步的实验研究提供有价值的参考数据。
大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究在材料科学、物理学等领域具有广泛的应用价值。
随着研究的不断发展,我们可以期待更多关于大气压下不同气体中介质阻挡放电的深入探究和发现。
介质阻挡放电的温度研究 -回复
介质阻挡放电的温度研究-回复首先,我们需要了解什么是介质阻挡放电。
介质阻挡放电是一种现象,当在两个电极间施加高电压时,在介质中产生电流。
然而,由于介质的存在,电流无法直接通过介质,而是被阻挡。
这种现象在许多领域中广泛应用,如电子器件、电力系统和医学设备中。
温度是介质阻挡放电研究中一个重要的因素。
温度的变化可以对介质的电气性质产生影响,包括电导率、介电常数和电容率等。
因此,对于不同温度下介质阻挡放电的研究可以揭示介质的电学性质变化规律,并为电器设备的设计和制造提供指导。
为了研究温度对介质阻挡放电的影响,我们可以进行以下实验步骤:第一步:选择适当的介质和电极材料。
不同材料的电气特性和热传导性质不同,选择适合的材料能够更好地研究介质阻挡放电与温度之间的关系。
第二步:搭建实验装置。
将两个电极并排放置在一定距离的介质中,确保电极间的距离和介质厚度是恒定的。
通过改变电极间的电压和控制环境温度,来研究介质阻挡放电的温度特性。
第三步:测量电流和电压。
使用合适的电流计和电压计来测量电极间的电流和电压。
通过实时记录和监测电流和电压的变化,可以获得温度下介质阻挡放电的特性曲线。
第四步:控制环境温度。
通过改变实验室的温度或使用加热或冷却设备来控制环境温度。
在不同温度下进行多组重复实验,以验证温度对介质阻挡放电的影响。
第五步:分析实验结果。
根据实验记录的数据,进行数据分析,绘制介质阻挡放电电流和电压随温度变化的曲线图。
通过观察曲线变化和数据趋势,可以得出结论和推断温度对介质阻挡放电的影响。
在实验过程中,还可以对不同的参数进行变化,例如电极间距离、电极形状和介质特性等,以进一步研究这些因素对介质阻挡放电温度特性的影响。
此外,还可以通过对不同介质的比较研究,找出不同材料对温度的响应差异,从而深入了解介质阻挡放电的机理。
在实际应用中,研究介质阻挡放电的温度特性可以为电子器件的设计提供指导。
通过了解介质的温度限制,可以选择合适的材料和设计合理的散热系统,以提高设备的工作稳定性和可靠性。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状介质阻挡放电技术(DBD)是一种常用的环境治理技术,其主要原理是通过产生局部高电场和等离子体捕捉和降解空气中的有害物质,从而实现空气污染物的净化和减排。
介质阻挡放电技术具有体积小、能耗低、适用范围广等特点,已在工业、农业、医疗、环保等众多领域得到了广泛的应用和发展。
目前,介质阻挡放电技术已经开始在环境领域中得到应用,包括大气污染治理、水污染净化、土壤污染修复、噪声控制等方面。
以下是介质阻挡放电技术在环境领域中的应用现状:1. 大气污染治理介质阻挡放电技术用于大气污染治理,主要是通过处理空气中的VOCs(挥发性有机物)和NOx,以减少空气污染。
一些研究发现,介质阻挡放电技术可以高效地去除VOCs和NOx,在某些情况下甚至可以去除高达90%以上的污染物。
同时,该技术还可以降低在线监测设备检测到的颗粒物质量,并且可以在不增加颗粒物排放的情况下减少NOx的排放。
2. 水污染净化介质阻挡放电技术另一个应用领域是水污染净化。
水处理过程中,介质阻挡放电技术常常用于去除水中的挥发性有机物和金属离子,例如汞、铅和铜。
该技术可以通过产生等离子体来降解有害物质,同时也可以通过电化学反应去除水中的金属离子。
此外,介质阻挡放电技术还可以用于饮用水中消毒,以杀死水中的病原微生物。
3. 土壤污染修复介质阻挡放电技术在土壤污染修复中被越来越多地应用。
该技术主要是通过产生等离子体来捕捉和降解土壤中的有毒有害物质。
因为该技术不会产生任何化学废物,且使用时不会破坏土壤结构,因此被认为是一种环保的土壤修复技术。
4. 噪声控制介质阻挡放电技术也可以用于噪声控制。
该技术主要是通过将电极放置在发生噪声的源头附近,向空气放电,并且通过产生的次声波来降低噪声的强度。
一些实验表明,介质阻挡放电技术可以明显降低建筑物内部和环境噪声的强度。
总之,介质阻挡放电技术在环境领域中具有广泛的应用前景。
虽然该技术目前仍面临一些技术难点和缺陷,例如效率低、适用范围有限等问题,但其优势明显,具有很大的发展潜力。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电技术是一种重要的环保技术,在环境保护、工业卫生、农业生产以及生活中都有着广泛的应用。
本文将从这四个方面介绍介质阻挡放电技术的应用现状。
一、环境保护方面的应用
1. 污水处理:介质阻挡放电技术可以用于污水的处理,通过放电作用使污水中的高分子化合物降解成为低分子化合物,从而达到净化污水的目的。
2. 大气污染控制:介质阻挡放电技术可以用于去除大气污染物。
例如,通过介质阻挡放电技术可以将NOx转化为NO3,大大减少了大气中的NOx含量,从而达到清洁大气的目的。
3. 土壤修复:介质阻挡放电技术可以用于土壤修复,例如,可以将污染土壤中的有机物降解为无机物,还可以将土壤中的重金属离子还原为金属元素,从而达到修复土壤的目的。
二、工业卫生方面的应用
1. 烟气治理:介质阻挡放电技术可以用于去除工业烟气中的有害物质,例如,可以将二氧化硫转化为硫酸雾,将氮氧化物转化为亚硝酸,从而减少烟气中的有害物质排放,保证工业卫生和环境的安全。
1. 化肥生产:介质阻挡放电技术可以用于化肥的生产过程,通过放电作用可以将氮气和氢气在介质中催化合成尿素,从而减少废弃物排放,提高了化肥的质量。
2. 瓜果保鲜:介质阻挡放电技术可以用于果蔬保鲜,介质阻挡放电在水分子中激发出的高能电子和自由基,可以破坏果蔬的细胞膜,从而延长果蔬的保鲜期。
1. 空气净化:介质阻挡放电技术可以用于居家空气净化,通过放电作用可以将空气中的细菌、病毒、霉菌等有害物质净化,保障家庭空气质量。
2. 食品加工:介质阻挡放电技术可以用于食品加工,例如,在果蔬加工中,通过放电作用可以使果蔬中的胶质分子断裂,让水分子能进入细胞内,从而使果蔬的营养价值更高。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状介质阻挡放电(DBD)是一种利用介质隔板的放电技术,它在环境领域中具有广泛的应用。
随着人们对环境保护的关注度不断提高,介质阻挡放电技术在空气净化、水处理、固体废物处理等方面的应用也越来越受到关注。
本文将围绕介质阻挡放电在环境领域中的应用现状进行介绍和探讨,希望能为读者提供一定的参考价值。
一、介质阻挡放电技术概述介质阻挡放电技术是在两个电极之间加入一层绝缘介质屏障,并在介质屏障两侧分别加上交流电极和地电极,当高压电源施加在两个电极上时,产生较大的电场,使得绝缘介质屏障中发生局部放电现象。
这种放电现象不会造成电荷传输和电流流动,但能够产生丰富的活性物质,如自由基、臭氧、等离子体等。
这些活性物质对污染物具有氧化、分解、降解等作用,从而达到清洁环境的目的。
二、介质阻挡放电在空气净化中的应用在空气净化领域,介质阻挡放电技术可用于去除大气环境中的污染物。
特别是在城市中,汽车尾气、工业废气等排放的有机物、氮氧化物、挥发性有机物等对空气质量造成了严重的污染。
通过介质阻挡放电技术可以将这些有害气体转化为无害的物质,从而净化大气环境。
该技术还可以用于去除空气中的微生物、病毒等有害生物,提高室内空气质量。
介质阻挡放电技术在水处理领域也具有重要的应用价值。
水是人类生活不可或缺的资源,但随着工业化和都市化的加剧,水污染问题日益严重。
传统的水处理方法存在着一定的局限性,而介质阻挡放电技术则可以通过氧化、分解有机物、细菌等方式对水进行净化处理,提高水质,保护水资源。
在固体废物处理方面,介质阻挡放电技术可以通过氧化分解有害物质、降解有机物等方式对固体废物进行处理,减少环境负荷,提高资源利用率。
尤其是针对一些有机废物、有害物质,介质阻挡放电技术具有很好的处理效果。
五、介质阻挡放电技术存在的问题和发展趋势介质阻挡放电技术在环境领域中的应用还存在着一些问题。
设备成本、能耗等方面存在一定的挑战,技术的稳定性和经济性亟待提高。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电,指在介质中施加电场,使其达到击穿电压时发生放电,但由于介质阻挡效应,电荷不能直接通过介质,而是发生阻挡,并在介质表面或附近形成电晕放电或辉光放电等现象。
介质阻挡放电具有能量低、局部性强、可控性好等特点,因此在环境领域中有着广泛的应用。
1. 空气污染治理
介质阻挡放电可以用于空气污染治理中的氮氧化物、二氧化硫、VOCs等有害气体的去除。
可以通过在空气流动处设置阻挡式电晕放电器,使有害气体在电晕放电作用下发生化学反应,转化为无害物质,并沉积在收集器上。
介质阻挡放电杀菌的原理可以用于治理空气中的微生物污染。
2. 污水处理
3. 固体废物处理
4. 空气净化
介质阻挡放电可以用于室内空气净化中对于细菌、病毒等微生物的杀灭和去除,杀菌率可达99.9%以上。
可以通过同步辅助紫外线、光催化等技术来提高清洁效果。
5. 医疗卫生
介质阻挡放电系统可以用于医疗卫生中对于高风险感染的控制,如手术室、ICU、放射治疗室等。
可以通过设置阻挡式电晕放电系统进行空气净化,减少细菌等微生物对于患者健康的影响。
介质阻挡放电具有能量低、局部性强、可控性好、环保性好等优点,因此在环境领域中的应用前景也是非常广阔的。
但同时也要注意介质阻挡放电在电晕放电等过程中会产生臭氧等有害物质,可能会对人体健康产生影响,因此需要制定安全规范,充分考虑人体健康和环保因素。
等离子体介质阻挡放电氟化改性环氧树脂的时效性
·等离子体及应用技术·等离子体介质阻挡放电氟化改性环氧树脂的时效性*康玉婵1, 闫纪源1,2, 彭程凯1, 宋岩泽1, 马国爽1, 张亚辉1, 吕天舒1, 谢 庆1,2(1. 华北电力大学 电力工程系,河北 保定 071000; 2. 华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206)摘 要: 等离子体对材料的改性效果随放置时间会有所减弱,即表现出一定的时效性,限制了等离子体改性技术的进一步发展。
为了探究等离子体介质阻挡放电(DBD )氟化改性环氧树脂的时效性,利用等离子体介质阻挡放电实现了环氧树脂表面氟化改性,并利用扫描电镜(SEM )、表面轮廓仪、X 射线光电子能谱分析(XPS )、接触角测试仪、高阻计和闪络电压、表面电位测试系统对改性前和改性后放置在25 ℃老化箱中0~30 d 的环氧树脂表面进行了物理形貌和化学组分的表征以及电气性能的测试。
测试结果表明,DBD 氟化改性实现了氟元素在环氧树脂表面接枝,这使得环氧树脂表面能降低,表面电阻率减小,陷阱能级变浅,从而加快了表面电位衰减速度,进而提升了沿面闪络电压。
同时,等离子体DBD 氟化改性环氧树脂表现出一定的时效性,放置30 d 后,氟元素含量减少,表面能增大,表面电位衰减速度略有减慢,闪络电压也有所下降,但仍高于未处理的试样。
关键词: 等离子体; 氟化改性; 环氧树脂; 时效性; 沿面闪络; 表面电荷 中图分类号: O53 文献标志码: A doi : 10.11884/HPLPB202133.210102Plasma dielectric barrier discharge fluorination modifiedepoxy resin and its ageing behaviorKang Yuchan 1, Yan Jiyuan 1,2, Peng Chengkai 1, Song Yanze 1, Ma Guoshuang 1,Zhang Yahui 1, Lü Tianshu 1, Xie Qing 1,2(1. Department of Electrical Engineering , North China Electric Power University , Baoding 071000, China ;2. State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources , North China Electric Power University , Beijing 102206, China )Abstract : The modification effect of plasma on the material will be weakened with the storage time, that is, it shows a certain timeliness, which limits further development of plasma modification technology. To explore ageing behavior of plasma dielectric barrier discharge (DBD) fluorinated epoxy resin, the surface fluorination of epoxy resin was realized by plasma dielectric barrier discharge. Scanning electron microscopy (SEM), surface profilometer, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), contact angle tester, high resistance meter, flashover voltage and surface potential testing system were used to characterize the physical morphology, chemical composition and electrical properties of epoxy resin surface before modification as well as being placed in 25 ℃ aging box for 0−30 d after modification. The experimental results show that fluoride grafting on the surface of epoxy resin is realized by DBD fluorination modification, which reduces the surface energy, surface resistivity and trap level of epoxy resin, thus speeds up the surface potential decay rate and increases the flashover voltage along the surface. After storage of 30 d, the fluorine content decreased, the surface energy increased, the attenuation rate of surface potential slowed down slightly, and the flashover voltage also decreased, but it is still higher than that of the untreated sample.Key words : plasma ; fluorination modification ; epoxy resin ; timeliness ; surface flashover ; surface charge* 收稿日期:2021-03-22; 修订日期:2021-05-01基金项目:国家自然科学基金项目(51777076);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019MS083);新能源电力系统国家重点实验室自主研究课题(LAPS2019-21)作者简介:康玉婵(1994—),女,硕士研究生,主要从事等离子体、高电压与绝缘技术相关研究。
介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚
介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚
甲硫醚是一种常见的有机污染物,它在环境中很普遍,对环境和人体健康都有害。
为了有效地减少甲硫醚的污染,人们开发了一种新的技术——介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚。
介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚是一种新型的等离子体处理技术,主要利用放电反应去除甲硫醚。
它与传统的等离子体处理技术有许多不同之处,其中最主要的是它使用了介质阻挡放电技术,这种技术可以在低温下生成强氧化物,可以有效地降解甲硫醚。
与传统的等离子体处理技术相比,介质阻挡放电低温等离子体降解技术具有更高的效率、更低的温度以及更短的处理时间。
介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚的具体操作过程如下:首先,将甲硫醚溶液和介质阻挡放电的介质(例如,烃类物质)混合,然后通过放电反应生成强氧化物,最后,用强氧化物降解甲硫醚。
由于这种技术只需要低温的环境,因此可以节省能源,具有良好的经济效益。
介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚技术已经被广泛应用于工业、农业以及医学等领域,为我们解决甲硫醚问题提供了一种有效的处理方法。
未来,这种技术还将在有机污染物的处理方面发挥更大的作用。
总而言之,介质阻挡放电低温等离子体降解甲硫醚是一种新型的等离子体处理技术,它具有高效率、低温以及短处理时间等优点,可以有效地降解甲硫醚,为我们解决甲硫醚问题提供了一种有效的方法。
介质阻挡放电电压对聚酯织物放电特性及表面减反射效果的影响
介质阻挡放电电压对聚酯织物放电特性及表面减反射效果的影响李良;丁可;徐雨;王超梁;高明;黄晓江;杨沁玉;沈为;石建军;张菁【摘要】在不同外加电压条件下,研究介质阻挡放电的特性及外加电压对聚对苯二甲酸乙二醇酯织物碱减量辅助刻蚀和减反射效果的影响.研究发现,聚酯织物的放入可明显降低介质阻挡放电的峰峰值电压.在12 kV放电电压下,聚酯织物的介质阻挡放电电流峰基本为单脉冲放电;在25 kV放电电压下,聚酯织物的介质阻挡放电电流峰为多脉冲放电.在25 kV放电电压下采用10 min的等离子体和3 min碱液对聚酯织物联合处理后,织物的纤维表面可形成更为密集的1.3 μm左右的凹孔及纳米级凸起结构,在450~700 nm可见光波长范围内聚酯织物的反射率下降2.5%~4.5%.结果表明,高电压下等离子体产生的丝状放电对聚酯织物碱减量具有明显辅助增强效果,通过对放电电压和放电时间的调控,可以调控等离子体联合碱液处理织物的纤维表面结构及聚酯织物对不同波长可见光的反射率.【期刊名称】《东华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】6页(P1002-1007)【关键词】介质阻挡放电;放电特性;聚酯织物;微纳米表面结构;光反射率【作者】李良;丁可;徐雨;王超梁;高明;黄晓江;杨沁玉;沈为;石建军;张菁【作者单位】东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学纺织学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620;东华大学理学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】O531常压等离子体具有操作简单、成本低廉、稳定高效等特点,且不需要使用真空系统,可以实现连续生产,被广泛应用于无机材料合成、聚合物材料表面改性、生物灭菌等领域[1]。
介质阻挡放电法氟碳薄膜制备工艺及性能研究的开题报告
介质阻挡放电法氟碳薄膜制备工艺及性能研究的开题报告
一、毕业论文选题背景及意义
随着现代科技的不断发展,氟碳薄膜的应用越来越广泛,如在表面涂装、电池电极等
方面都有很大的作用。
但现有的氟碳薄膜的制备方法存在着一些不足,如加工成本高、生产规模难以扩大等问题。
介质阻挡放电法是一种新型的制备氟碳薄膜的方法,具有成本低、生产规模容易扩大
等优点。
本文将以介质阻挡放电法为研究对象,探索其氟碳薄膜制备工艺及性能,并
对其应用前景进行展望。
二、研究内容和方法
本论文将以介质阻挡放电法为研究对象,开展以下方面的研究:
1. 研究不同条件下介质阻挡放电制备氟碳薄膜的工艺参数以及薄膜的性能特点。
2. 对所制备的氟碳薄膜进行结构表征,并通过SEM、XRD等手段对薄膜的形貌、晶体结构等方面进行分析。
3. 通过物理性能测试,如热稳定性、机械性能等测试手段对所制备的氟碳薄膜进行性
能测试,探索其在实际应用中的可行性。
研究方法主要包括理论分析、实验研究和数据分析等方面的方法。
三、预期成果和意义
本论文将通过研究介质阻挡放电法制备氟碳薄膜的方法及其性能,探讨解决现有氟碳
薄膜制备方法所存在的问题,促进氟碳薄膜的应用与推广,为实际生产提供一种新的
氟碳薄膜制备方法。
同时,还将有利于推动我国材料科学领域的研究与发展,提高我
国在该领域的竞争力。
预计本研究的成果将为氟碳薄膜制备领域的相关研究提供一定的参考,具有一定的价
值和意义。
常压介质阻挡放电材料表面处理装置的优化
常压介质阻挡放电材料表面处理装置的优化近年来,随着电力设备的不断发展和普及,对于常压介质阻挡放电材料表面处理装置的需求也越来越大。
常压介质阻挡放电材料表面处理装置作为一种重要的电力设备,其性能的优化对于保障电力设备的安全运行至关重要。
本文将探讨常压介质阻挡放电材料表面处理装置的优化方法和技术。
我们需要了解常压介质阻挡放电材料表面处理装置的原理。
该装置是通过在材料表面形成一层特殊的薄膜来实现阻挡放电的效果。
常见的表面处理方法包括涂覆、喷涂、薄膜沉积等。
这些方法可在材料表面形成一层均匀且密封的保护层,从而有效防止电弧放电和击穿。
在常压介质阻挡放电材料表面处理装置的优化过程中,有几个关键的方面需要考虑。
首先是材料的选择。
不同的材料具有不同的导电性和绝缘性能,因此在选择材料时需要考虑其导电性和绝缘性能的平衡。
其次是表面处理方法的选择。
不同的表面处理方法对于材料的性能有不同的影响,因此需要根据具体的要求选择适合的表面处理方法。
此外,还需要考虑到材料的耐久性和成本等因素。
为了优化常压介质阻挡放电材料表面处理装置,我们可以采取以下几个方面的措施。
首先,可以通过改进材料的制备工艺来提高材料的性能。
例如,可以调整材料的成分和结构,改变材料的晶体结构和晶粒尺寸,从而提高材料的导电性和绝缘性能。
其次,可以采用新型的表面处理方法来改善材料的表面性质。
例如,可以采用等离子体处理、离子注入等方法来改善材料的表面结构和化学成分,从而提高材料的抗电弧放电和击穿能力。
此外,还可以通过控制材料的微观结构和表面形貌来提高材料的耐久性和耐磨性。
除了以上的技术措施,我们还可以从管理和维护的角度来优化常压介质阻挡放电材料表面处理装置。
首先,需要建立完善的管理制度,包括材料的选择、表面处理方法的选择、装置的设计和使用等方面的规范。
其次,需要定期对装置进行检查和维护,及时发现和处理问题,保证装置的正常运行。
此外,还可以加强培训和宣传,提高用户对于装置的使用和维护的认识和重视程度。
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第23卷第1期 中南民族大学学报(自然科学版) V o l .23N o.12004年3月 Journal of South 2Central U niversity fo r N ati onalities (N at .Sci .Editi on ) M ar .2004α介质阻挡放电处理PT FE 的研究潘林峰 田晓梅(中南民族大学电子与信息工程学院,武汉430074) 洪宗国(中南民族大学化学与生命科学学院,武汉430074)摘 要 选择介质阻挡放电等离子体表面改性为手段,研究了聚四氟乙烯(PT FE )经改性后与丙烯酸脂橡胶的粘合.运用正交实验设计方法,探索了最优工艺条件,结果表明:对等离子体处理PT FE 改性效果可保持较长时间,粘接后的样品有很好的耐油性.关键词 聚四氟乙烯;介质阻挡放电;等离子体;表面改性中图分类号 O 461 文献标识码 A 文章编号 167224321(2004)0120059203Research on D ielectr ic Barr ier D ischarge i n A ir a tA t m ospher ic Pressure Surface M od if ica tion for PTFEP an L inf eng T ian X iao m ei H ong Z ong g uoAbstract A cco rding to indu strial dem and ,adhesi on betw een PT FE and acrylic rubber w as studied w ith the m ethod of DBD discharge p rocessing in th is paper .T he o rthogonal experi m en tal m ethod w as app led fo r acqu iring the best techno logy conditi on .T he resu lts have show n that adhesive strength of samp les u sing DBD discharge p rocessing can keep fo r a longer ti m e ,and samp les have better o il resistance .Keywords PT FE ;DBD ;p las m a ;su rface modificati onPan L i nfeng L ect ,Co llege of E lectron ic and Info rm ati on Engineering ,SCU FN ,W uhan 430074,Ch ina 聚四氟乙烯(PT FE )的化学结构式为(-CF 2-CF 2-)n ,它是由极强的C -F 键(键能485.3kJ m o l )和被氟原子所强化的C -C 键组成的一种线性高分子,表面能极低,临界表面张力一般只有0.031~0.034N m .它是目前氟塑料中最先进的一种,应用最广泛,产量最大,约占氟塑料的85%~90%.它具有良好的物理、化学性能,能耐“王水”,俗称为“塑料王”.但聚四氟乙烯分子内无极性基团,表面张力低,不能被胶粘剂所浸润,是合成材料中最难粘的物质,因而限制了其使用.解决PT FE 的粘接问题,不仅具有重要的理论意义,更有重要的经济价值[1].介质阻挡放电(D ielectric B arrier D ischarge )通常是由2个平行电极组成,其中至少有一个被电介质层所覆盖,当两电极之间加上交流高压使两极间的气体击穿而形成的一种放电.介质阻挡放电中的电介质层既能起限流作用又能阻止放电向弧光放电的过渡,可以实现高气压气体放电[2].该项技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点,在表面改性中得到广泛的应用.研究介质阻挡放电处理PT FE 具有重要的应用价值.本文基于国内某厂提出的将PT FE 与丙烯酸脂橡胶粘合的实际需求,以介质阻挡放电等离子体改性为手段,对聚四氟乙烯板材的表面改性研究.1 实验装置、样品和检测方法1.1 实验装置电源:型号SDCD 1622210的塑料表面火花处理电源设备,输出电压为0~10000V ,频率为10kH z .实验装置:如图1所示.放电板长35mm 、宽35mm ,芒刺电极间距3.5mm .1.2 样品聚四氟乙烯试样为厚度1mm 的环型垫圈;丙烯酸脂橡胶为厚度1mm 的薄片.1.3 检测方法使用莱茨2A P 高温显微镜检测对蒸馏水的常温接触角;T 型剥离强度测量按照国家标准GBα收稿日期 2003206220作者简介 潘林峰(19722)男,讲师,研究方向:等离子体工艺基金项目 中南民族大学青年基金资助项目(YZ Q 02001)图1 实验装置图T 2791295检测;剪切强度的测量采用国家标准GB 7124286,使用M PS 810型材料试验机检测其单搭剪切强度.2 实验2.1 实验准备2.1.1 选择胶粘剂不同的胶粘剂,粘接效果有很大差异.我们选择了多种胶粘剂进行比较实验:江西省宜春市有机化工厂生产的HJ 2914(环氧胶);抚顺合乐化学有限公司生产的改性丙烯酸酯胶HL 2302;北京化工厂生产的氰基丙烯酸酯胶(502胶,型号T 21);自制胶粘剂A 3(氰基丙烯酸酯+环氧树脂+聚氨脂)等.实验条件见表1,试验结果见表2,粘接强度为T 型剥离强度.表1 处理实验条件表频率kH z电压 kV气压Pa气氛处理时间 s放电间隙 mm1091.013×105空气3008表2 粘接强度表胶粘剂HJ 2914A 3改性丙烯酸酯氰基丙烯酸酯粘接强度 (N c m )105.55.02.5 由表2可见不同的胶粘剂粘接强度差别很大.HJ 2914效果最好,而氰基丙烯酸酯胶效果最差.2.1.2 表面预处理塑料表面往往粘有一些脱模剂、油污、增塑剂等污物,必须先用相应的溶剂去除污染物,再进行表面改性处理.使用120目砂纸粗化PT FE 表面之后再用丙酮清洗聚四氟乙烯板材.2.2 正交优化实验介质阻挡放电处理的几个重要参数如放电时间、工作电压、放电间隙等易于调节,可获得理想的控制而产生良好的效果.我们选择对于聚四氟乙烯有较好粘接效果HJ 2914胶作为胶粘剂,并在电源频率为10kH z 、气氛为空气、气压为1.013×105Pa 的条件下作了正交实验设计.正交设计表头见表3,粘接实验方案表见表4.表3 正交实验设计表头水平因素A 因素B 因素C 处理时间 s电压 V放电间隙 mm1608000621209000831801000010430056006900表4 粘接实验方案表实验因素A 因素B 因素C 实验方案粘接强度 (N c m )1111A 1B 1C 11.52122A 1B 2C 34.03133A 1B 3C 35.04212A 2B 1C 28.25223A 2B2C32.56231A 2B 3C 15.07313A 3B 1C 34.58321A 3B 2C 14.09332A 3B 3C 26.510411A 4B 1C 110.511422A 4B 2C 210.012433A 4B 3C 36.513512A 5B 1C 28.014523A 5B2C32.515531A 5B 3C 1316613A 6B 1C 34.017621A 6B 2C 1318632A 6B 3C 22.5 粘接强度衡量指标:采用T 型剥离强度测量.“3”表示处理强度过大,导致火花放电,实验无法进行.2.3 实验结果及分析从表4中可以看到:本组实验中,方案10、11质量指标相对较高.各因素对剥离强度指标的影响见图2.图2 实验因素与粘接强度指标图从表4和图2可以得出:时间因素对于实验的结果影响很大,300s 左右处理结果最好,而处理时间小于180s 效果较差,处理时间大于600s 则效果明显下降;较好的几组工艺对应的表面电场强度应该相当;电压8000V 、放电间隙0.8c m 、时间300s 是最优工艺条件.(1)放电时间对改性效果的影响.放电处理时间是较重要的工艺参数,从实验因素与粘接强度指标图来看:处理时间过短,达不到处理的效果;随着等离子6 中南民族大学学报(自然科学版)第23卷体处理时间的延长,粘接强度升高后又会下降,处理时间过长,不仅浪费能源,而且可能在材料表面形成弱界面层,使处理效果变差.(2)放电间隙和放电电压对工艺的影响.从试验现象来看,如果减小放电间隙或增加电压,都会增加放电处理强度.当间隙过小或电压过高都会出现明显的火化放电.从实验结果来看,出现较大粘接强度的几组工艺条件,具有相近的放电强度.2.4 样品测试分析(1)接触角的测量.在正交优化实验中得出最佳工艺条件后,将最佳工艺条件处理的PT FE板材在室温22℃时放置30h后,对蒸馏水的接触角是83°;而未处理的PT FE板材在室温22℃时,对蒸馏水的接触角为114°.这不仅说明介质阻挡放电处理能较好的改性PT FE表面,而且能够保持较长的一段时间.(2)剪切强度的测量.最佳工艺条件处理的PT FE板材,使用HJ2914粘接3d后检测,其剪切强度达0.701M Pa;而未处理的PT FE板材的剪切强度则为0.289M Pa.这说明介质阻挡放电处理能较好地改性PT FE表面.(3)样品性能随时间衰减测试.考虑到经等离子体表面改性处理后样品获得的表面性能可能随时间延长而逐渐减弱和材料的服役条件,我们考察了样品性能随时间衰减的情况.将实验中选出的样品置于机油中,在常温下放置7d后取出,以软纸擦干后测量其剥离强度.实验结果见表5.表5 样品性能随时间衰减测试对照表样品132333剥离强度 (N c m)10.5100.5 其中样品13对应的工艺条件为A4B1C1;样品23为A4B2C2;样品33未处理.所有样品均使用HJ2914胶粘接.从实验的结果可以得出结论:使用介质阻挡放电处理PT FE得到的效果无明显衰减.实验中还发现有的样品局部剥离强度明显大于10N c m,橡胶不能完整剥离,这类现象的原因还有待进一步研究.3 产生较好效果的原因(1)介质阻挡放电对于PT FE表面的刻蚀作用要远大于低气压等离子体处理.介质阻挡放电中的电介质层既能起限流作用又能阻止放电向弧光放电的过渡.空气电离后产生的各种等离子体在强电场的作用下,能量一般在几至几十电子伏特,与PT FE分子的化学键能相接近.因此能诱发PT FE表面分子的化学键断裂而降解,并形成微细的凸凹面.大大增强了与粘合剂的接触面积,便于形成强有力的粘合.(2)空气中含有大量的氧,在空气中放电,产生了大量的臭氧.臭氧是一种强氧化剂,使PT FE表层分子氧化,产生-O H、-OO H等官能团,这些含氧官能团对于提高PT FE表面的粘润性和附着性有明显的作用.(3)介质阻挡放电处理过程中PT FE表面受到等离子体激发,能产生较多的活性点,这些活性点不仅引入了含氧官能团,还与邻近C链上的活性点成键或与同一C链上的C原子组成双键,在PT FE表面形成网络结构[3].2(-CF2C3F)-CF2-CR F-CQ F-CF2(1)2(-CF2C3F-)-CF2-CF=CF-CF2-(2)其中R表示C链的其它部分,Q表示其它C链的剩余部分.(4)介质阻挡放电处理PT FE时材料表面的几微米厚的一层会被分解消失.PT FE塑料表面往往粘有一些脱模剂、油污增塑剂及其他污物,在使用溶剂清洗时不可能做到完全去除,而介质阻挡放电处理在一定程度上消除了这些不良影响,并且对于消除原表面的弱界面层,提高其粘合性能有很大好处[3].4 结论(1)介质阻挡放电等离子体处理PT FE能明显提高PT FE与聚丙烯橡胶的粘合性能.(2)实验发现江西省宜春市有机化工厂生产的HJ2914胶对于PT FE与丙烯酸脂橡胶的粘接有较好的效果.(3)实验还发现介质阻挡放电处理法的改性效果可以保持较长的时间,并且粘接后的样品有很好的耐油性.参 考 文 献[1] Baum gartner K M,Schneider J,Schu lz A,et al.Sho rt2ti m e p las m ap re2treatm en t of po lytetra2fluo roethylene fo r i m p roved adhesi on[J].Su rfaceand Coatings T echno logy,2001,142:501~506[2] 徐学基,揭亚雄.介质阻挡放电击穿过程的研究[J].复旦学报,1997,36(3)[3] 赵华侨.等离子体化学与工艺[M].合肥:中国科技大学出版社,1993.299~31316第1期 潘林峰,等:介质阻挡放电处理PT FE的研究 。