Cтраница 4
![]() |
Распределение относительного потенциала зонда в различных сечениях струи.| Распределение относительного потенциала зонда по длине струи. [46] |
Приведенные в работе результаты экспериментов показывают, чтоз 1) струя плазмы аргона, получаемая на дуговом плазмотроне постоянного тока, является очень неоднородным и непостоянным во времени образованием. [47]
Плазменно-дуговая печь состоит из водоохлаждаемой сферической камеры 1 объемом 0 148 м3, в которой соосно расположены дуговой плазмотрон 2 на постоянном токе со сменным вольфрамовым или графитовым электродом ( катодом) и луночный и цилиндрический водоохлаждаемые медные кристаллизаторы 5 диаметром 60 - г 100 мм. [48]
К электрическим характеристикам плазмотронов обычно относят вольт-амперные характеристики ( ВАХ), напряженность электрического поля в разряде, приэлектродные падения потенциала, распределение плотности тока и др. Более подробно исследованы электрические характеристики дуговых плазмотронов в связи с их широким применением в электроплазменных процессах. [49]
Проведенные техпоэкономическис расчеты для установок мощностью порядка сотен киловатт [1] показали, что при использовании реакционноспособных газов ( например, воздуха) затраты для индукционных плазменных установок в несколько раз ниже, чем при работе на дуговых плазмотронах аналогичной мощности. [50]
Конструкции ВЧИ-плазмотро-нов не отличаются большим многообразием. Подобно дуговым плазмотронам, их можно разделить на одноразрядные и многоразрядные. Одноразрядные плазмотроны имеют одну разрядную камеру, где возбуждается один плазменный сгусток. Для многоразрядных плазмотронов характерно наличие нескольких разрядных камер, работающих совместно на один технологический реактор. [51]
![]() |
Установка плазменного напыления. [52] |
Основным типом плазмотронов, используемых для напыления покрытия, являются дуговые, хотя в последнее время получило распространение напыление с помощью высокочастотных плазмотронов. Среди дуговых плазмотронов наибольшее применение получили струйные с самоустанавливающейся длиной дуги и межэлектродными вставками. [53]
В качестве плазмообразующего газа используют аргон, азот, кислород, воздух, водяной пар, аммиак, природный газ, моно-и диоксид углерода, галогены. Плазма дуговых плазмотронов практически всегда в той или иной мере загрязнена материалами эрозии электродов. Если это недопустимо, используют безэлектродные высокочастотные индукционные ( ВЧ-И), емкостные ( ВЧ-Е) и сверхвысокочастотные ( СВЧ) плазмотроны. [54]
В качестве плазмообразующего газа служат аргон, азот, кислород, воздух, водяной пар, аммиак, природный газ, моно - и диоксид углерода, галогены. Плазма дуговых плазмотронов практически всегда в той или иной мере загрязнена материалами эрозии электродов. Если это недопустимо, используют безэлектродные высокочастотные индукционные ( ВЧ-И), емкостные ( ВЧ-Е) и сверхвысокочастотные ( СВЧ) плазмотроны. [55]
Синтез в низкотемпературной плазме осуществляют при высоких температурах ( до 6000 - 8000 К), что обеспечивает высокий уровень пересыщения, большие скорости реакций и конденсационных процессов. Используются как дуговые плазмотроны, так и высоко - и сверхвысокочастотные ( СВЧ) генераторы плазмы. Дуговые аппараты более производительны и доступны, однако СВЧ-установки обеспечивают получение более тонких и более чистых порошков. Схема такой установки приведена на рис. 4.6. В качестве исходных продуктов для плазмохимического синтеза используются хлориды металлов, металлические порошки, кремний - и металлоорганические соединения. [56]
Размер дуги может изменяться от нескольких миллиметров до 1 м и более, а ее мощность достигать десятков мегаватт. Принцип действия дугового плазмотрона прост - между электродами зажигается разряд, который нагревает обдувающий его газ до высокой температуры. Дуговой плазмотрон постоянного тока состоит из следующих основных узлов: одного ( катода) или двух ( катода и анода) электродов, разрядной камеры и узла подачи плазмообразующего вещества. [57]
В дуге происходит и атомизация газа, который отдает свою энергию переплавляемой руде или металлу. Наряду с дуговыми плазмотронами в последнее время разрабатываются и внедряются высокочастотные и сверхвысокочастотные плазмотроны, в которых источником плазмы является высокочастотный индукционный нагрев. Такая плазма является более чистой, так как не загрязняется остатками сгорания электродов. [58]
В некоторых типах дуговых плазмотронов границей сопла является кольцевой или тороидальный анод. Различают две группы дуговых плазмотронов - для создания внешней плазменной дуги и для создания плазменной струи. В плазмотронах второй группы плазма горит между двумя электродами ( катодом и анодом) и за счет поступающего плазмообразующего газа истекает из разрядной камеры в виде узкой длинной струи. [59]
К недостаткам дуговых плазмотронов следует отнести невозможность получения чистой плазмы, свободной от примесей. Постоянное разрушение электродов дугового плазмотрона и загрязнение продуктами их эрозии плазмы не позволяет использовать эти аппараты в тех плазмохимических процессах, к которым предъявляют высокие требования по чистоте получаемых продуктов. [60]