Quais são algumas das principais características de uma descarga de plasma eletricamente energizada?

Algumas Características Principais da Descarga de Plasma de Energia Elétrica

Características de Alta Temperatura

Durante o processo de descarga de plasma, são geradas temperaturas extremamente altas. Quando o gás forma plasma sob a ação da energia elétrica, as partículas no plasma (como elétrons e íons) possuem alta energia cinética, e as colisões intensas entre essas partículas fazem com que a temperatura aumente bruscamente. Por exemplo, em um plasma de arco, a temperatura pode facilmente atingir vários milhares de graus Celsius ou até mesmo dezenas de milhares de graus Celsius. Essa característica de alta temperatura torna a descarga de plasma amplamente utilizada no campo do processamento de materiais. Por exemplo, na corte por plasma, ela pode derreter e cortar rapidamente materiais metálicos, como placas de aço grossas, e a velocidade de corte é muito mais rápida do que os métodos tradicionais, e a superfície de corte é relativamente limpa.

Alta Densidade de Energia

A região de descarga de plasma tem a característica de alta densidade de energia. Isso ocorre porque a energia elétrica é liberada de forma concentrada em um intervalo espacial relativamente pequeno em um curto período de tempo, fazendo com que a energia do plasma nessa região seja altamente concentrada. Tomando como exemplo o jato de plasma, o plasma de alta densidade de energia pode aquecer os materiais de jato (como pós cerâmicos e pós metálicos) até um estado líquido e ejetá-los em alta velocidade sobre a superfície da peça de trabalho para formar uma camada de alta qualidade. Essa camada possui boas propriedades de resistência ao desgaste, à corrosão e outras, podendo ser usada para a proteção superficial de componentes-chave, como lâminas de motores aeroespaciais.

Forte Propriedade Oxidante

O plasma contém um grande número de partículas ativas, como íons de oxigênio e radicais hidroxila, que são substâncias com fortes propriedades oxidantes. Em alguns processos de tratamento com plasma, essas partículas ativas podem reagir oxidativamente com as substâncias orgânicas e impurezas na superfície dos materiais tratados. Por exemplo, na limpeza por plasma, para alguns poluentes orgânicos, como manchas de óleo e resinas fotossensíveis na superfície de componentes eletrônicos, as substâncias fortemente oxidantes no plasma podem decompor-nas em substâncias de moléculas menores, como dióxido de carbono e água, alcançando assim o objetivo de limpeza da superfície. Além disso, esse método de limpeza é seco e não requer o uso de solventes orgânicos, tornando-o mais ecológico.

Características de Luminescência

O processo de descarga de plasma produzirá um fenômeno de luminescência. Isso ocorre porque os elétrons no plasma liberam fótons durante o processo de transição, e diferentes componentes gasosos e condições de descarga resultarão em cores e intensidades de luminescência diferentes. Por exemplo, as luzes de néon utilizam as características de luminescência da descarga de plasma. Ao preencher tubos de vidro com diferentes gases inertes (como gás neon e gás argônio) e gerar descarga de plasma sob alta voltagem, diferentes cores de luz são emitidas, usadas para publicidade, decoração e outros fins.

Boa Condutividade

O plasma em si é um condutor, devido à existência de um grande número de elétrons livres e íons no plasma. Em alguns cenários de aplicação especial, como a tecnologia de furtividade por plasma, a condutividade do plasma é utilizada para absorver e dispersar ondas de radar, reduzindo assim a probabilidade de o objeto alvo ser detectado pelo radar. Além disso, na tecnologia de exibição de plasma (como TV de plasma), a condutividade do plasma também ajuda na transmissão de elétrons nas unidades de pixel para realizar a exibição de imagens.