负直流电晕诱发低压电极多孔绝缘层微放电的参数优化

为提高放电等离子体强度并提升VOCs的降解效率,采用线—板型放电装置,在低压电极表面涂敷多孔绝缘材料,利用负直流电晕放电诱发低压电极多孔绝缘材料微放电发生,通过考察绝缘层电阻率、薄膜厚度、孔数、孔径等参数对放电伏安特性和生成臭氧浓度的影响,对负直流电晕放电诱发低压电极微孔放电体系的实验参数进行优化。实验结果表明:与采用裸片电极相比,在低压电极覆多孔绝缘材料能有效提高等离子体强度,在所研究的材料中以多孔聚四氟乙烯对放电等离子体强度的提高效果最好。增加绝缘层孔数、降低膜厚、减小孔径均能显著提高放电等离子体强度;在聚四氟乙烯厚度为50μm、孔数为50、孔径为10μm条件下,电压为12 kV时放电电流可达到1 296μA,生成臭氧体积质量为3.11 mg/L,比采用裸片电极时分别提高了4.5倍和2.2倍;低压电极覆多孔聚四氟乙烯产生微放电能有效提高甲苯降解率,电压为13 kV时,甲苯降解率为58%,比采用裸片电极时提高了31%。

靶面放电特性对沉积粒子离化率及沉积行为的影响

依据气体放电等离子体物理学知识,通过增加靶材的电流密度将靶面气体放电引入至辉光与弧光放电之间的辉弧放电过渡区.借助Ar+轰击靶面的碰撞动能和电子传输所产生的Joule热能,共同诱发靶面电子与原子克服表面逸出功的自发射.由此获得高密度、高离化和高能量的沉积粒子.实验分别在辉光放电区和辉弧过渡区各制备2组纯Ti薄膜.利用激光共聚焦显微镜(CLSM)对不同靶基距处的薄膜厚度进行测量,通过XRD,SEM,AFM和TEM对薄膜的微观结构进行观察,并使用涂层附着力划痕仪对薄膜的膜基结合力进行测试.实验结果表明:在辉弧放电过渡区内所沉积的纯Ti薄膜具有纳米尺度的晶粒、致密的组织、均匀的薄膜厚度、较快的沉积速率和优异的膜基结合强度.