技術支持
1、等離子弧的概念:
自由電弧:未受到外界約束的電弧,如一般電弧焊產生的電弧。
等離子弧:受外部拘束條件的影響使孤柱受到壓縮的電弧。
(1)機械壓縮效應(作用)——電弧經過有一定孔徑的通道,使電弧截面受到拘束,不能自由擴展。
(2)熱壓縮效應——當通入一定壓力和流量的氧氣時,氣流均勻地包圍著電弧,使電弧外圍受到冷卻,迫使帶電粒子流(離子和電子)往弧柱中心集中,弧柱被進一步壓縮。
(3)電磁收縮效應——定向運動的電子、離子流就是相互平行的載流導體, 在弧柱電流本身產生的磁場作用下,產生的電磁力使孤柱進一步收縮。 (4)電弧經過以上三種壓縮效應后,能量高度集中在直徑很小的弧柱中,弧柱中的氣體被充分電離成等離子體,故稱為等離子弧。
2、等離子弧的特性
等離子弧的最大電壓降是在弧柱區里,這是由于弧柱被強烈壓縮,使電場強度明顯;增大的緣故。因此,等離子弧主要是利用弧柱等離子體熱來加熱金屬,等離子弧的靜特性曲線接近U形。與自由電弧比較最大區別是電弧電壓比自由電弧高。此外,在小電流時,自由電弧靜特性為陡降(負阻特性)的,易與電源外特
性曲線相切,使電弧失穩。而等離子弧則為緩降或平的,易與電源外特性相交建立穩定工作,經壓縮的電弧其能量密度更為集中,溫度更高,穩定性更好。
3、等離子技術的應用
它的用途非常廣泛.從我們的日常生活到工業、農業、環保、軍事、航天、能源、等方面,它都有非常重要的應用價值.一個重要的研究是高溫等離子體和受控熱核聚變反應:如果用物質中最輕的元素,如氫的同位素氘,形成一個攝氏幾千萬度的高溫等離子體,那么,這些原子核會發生核反應.結果會放出巨大的能量,科學家稱它為熱核聚變反應.氫彈就是這樣一個爆炸性的熱核聚變反應.但人類希望有一個慢慢放出能量并可以發電的熱核聚變反應,建造一個“人造小太陽”,然而,這個目標至今尚未實現。目前我們身邊的等離子技術應用如等離子彩電顯像技術、等離子電弧焊技術、等離子體火箭發動機技術、等離子直讀光譜技術、離子色譜技術等。
