等离子体的形成过程

1.等离子体的形成过程

等离子属于物质的第四种状态,与普通气体相比发生了状态变化。以N2为例,分子的两个原子为哑铃形态,当温度上升到10000K以上时,原子间产生振动,分子间产生相互撞击,发生离解,变为单原子。其反应式为

N2+UD→N+N

式中 UD——离解所需的能量。

温度进一步升高电子从原子中飞出而发生电离,即

N+U1→N++e(https://www.daowen.com)

式中 U1——原子的电离能。

1)气体电离后,在空间不仅有原子,还有自由电子和正离子,这种状态称为等离子体。由于等离子体存在大量的状态变化“潜能”,因此当温度很高的等离子体把热能传递给被加热的物体时,本身的温度并不降低。

2)如利用普通热气体加热,则当热气体把热能传递给被加热的物体时,作为热源的气体温度必然下降。若要进一步加热这种物体,必须排走被加热物体周围温度已降低的气体而补充高温气体。因此,必须使被加热物体周围具有高速热气体流才能使物体有效地被加热。

3)在等离子喷涂中,由于粉末粒子随等离子火焰运动,所以其与热源之间不可能获得很高的相对温度,从而证明了利用状态变化加热要比通过降温加热优越。