¿Cuáles son algunas de las características clave de un descarga de plasma eléctricamente energizada?

Algunas Características Principales de la Descarga de Plasma de Energía Eléctrica

Características de Alta Temperatura

Durante el proceso de descarga de plasma, se generan temperaturas extremadamente altas. Cuando un gas forma plasma bajo la acción de la energía eléctrica, las partículas en el plasma (como electrones e iones) poseen una alta energía cinética, y las intensas colisiones entre estas partículas causan que la temperatura aumente bruscamente. Por ejemplo, en un plasma de arco, la temperatura puede alcanzar fácilmente varios miles de grados Celsius o incluso decenas de miles de grados Celsius. Esta característica de alta temperatura hace que la descarga de plasma sea ampliamente utilizada en el campo del procesamiento de materiales. Por ejemplo, en el corte por plasma, puede fundir y cortar rápidamente materiales metálicos, como placas de acero grueso, y la velocidad de corte es mucho más rápida que los métodos tradicionales, y la superficie de corte es relativamente limpia.

Alta Densidad de Energía

La región de descarga de plasma tiene la característica de alta densidad de energía. Esto se debe a que la energía eléctrica se libera de manera concentrada en un rango espacial relativamente pequeño en un período de tiempo corto, lo que hace que la energía del plasma en esta región esté altamente concentrada. Tomando como ejemplo la proyección de plasma, el plasma de alta densidad de energía puede calentar los materiales de proyección (como polvos cerámicos y polvos metálicos) hasta su estado líquido y eyectarlos a alta velocidad sobre la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento de alta calidad. Este recubrimiento tiene buenas propiedades de resistencia al desgaste, a la corrosión y otras, y se puede utilizar para la protección superficial de componentes clave como las palas de turbinas de motores aeronáuticos.

Fuerte Propiedad Oxidante

El plasma contiene un gran número de partículas activas, como iones de oxígeno y radicales hidroxilo, que son sustancias con fuertes propiedades oxidantes. En algunos procesos de tratamiento de plasma, estas partículas activas pueden reaccionar de manera oxidativa con las sustancias orgánicas e impurezas en la superficie de los materiales tratados. Por ejemplo, en la limpieza por plasma, para algunos contaminantes orgánicos como manchas de aceite y resinas fotosensibles en la superficie de componentes electrónicos, las sustancias altamente oxidantes en el plasma pueden descomponerlas en pequeñas moléculas como dióxido de carbono y agua, logrando así el propósito de la limpieza superficial. Además, este método de limpieza es una limpieza seca y no requiere el uso de disolventes orgánicos, lo que lo hace más amigable con el medio ambiente.

Características de Luminiscencia

El proceso de descarga de plasma producirá un fenómeno de luminiscencia. Esto se debe a que los electrones en el plasma liberan fotones durante el proceso de transición, y diferentes componentes gaseosos y condiciones de descarga resultarán en diferentes colores e intensidades de luminiscencia. Por ejemplo, las luces de neón utilizan las características de luminiscencia de la descarga de plasma. Al llenar diferentes gases inertes (como gas neón y gas argón) en tubos de vidrio y generar descarga de plasma bajo alto voltaje, se emiten diferentes colores de luz, que se utilizan para publicidad, decoración y otros fines.

Buena Conductividad

El plasma en sí mismo es un conductor, debido a la existencia de un gran número de electrones y iones libres en el plasma. En algunos escenarios de aplicación especial, como la tecnología de ocultación de plasma, se utiliza la conductividad del plasma para absorber y dispersar ondas de radar, reduciendo así la probabilidad de que el objeto objetivo sea detectado por radar. Mientras tanto, en la tecnología de visualización de plasma (como los televisores de plasma), la conductividad del plasma también ayuda a transmitir los electrones en las unidades de píxeles para realizar la visualización de imágenes.