Технологии промышленного производства. Основы плазменной технологии.

  • 31 марта 2014 г.
  • 4471 Слова
Министерство образования Республики Беларусь
УО «Витебский Государственный Политехнический Колледж»

Реферат на тему:
«Основы плазменной технологии»

Выполнил:
Учащийся группы ПЗ-35
Галынчик Д.А.
Проверила:



2013

1. Плазменные технологии (области применения, преимущества, недостатки, перспективы)

Одной из основных тенденций развития современной техники и технологииявляется все более широкое использование высоких параметров технологических процессов: температуры, скорости, времени контакта и т.д.
Обусловлено это, в основном, следующими факторами развития цивилизации в последние десятилетия.
С одной стороны, основные производства, обеспечивающие человечество традиционными многотоннажными продуктами (энергоносителями, металлом, пластмассами и др.), сформировались, восновном, на базе научных концепций XIX – начала XX века или еще более раннего времени (например, металлургия) и обладают рядом недостатков, связанных с многостадийностью, громоздкостью, расточительностью по энерго- и ресурсозатратам, а также большими отходами. Большинство технологий в рамках традиционных подходов достигли своего критического состояния.
Дальнейшее развитие промышленной базы сиспользованием таких подходов невозможно, так как влечет за собой необоснованное наращивание объема отдельных производств, неоправданные затраты ресурсов для создания производственных площадок и оборудования, быстрое истощение полезных ископаемых, существенное ухудшение экологической обстановки.
С другой стороны, во II половине XX века началось бурное развитие новых отраслей (атомной и реактивной техники,электроники и др.), что потребовало значительного качественного улучшения традиционно используемых материалов, а также создания новых материалов, уникальных по своим свойствам (чистоте, термической и химической стойкости, твердости и т.д.).
Все это предопределило интенсивную работу по поиску и разработке новых технологических решений в металлургии, химической промышленности, энергетике, машиностроении и др.Одним из путей решения данных проблем является существенное повышение температуры, при которой реализуется тот или иной технологический процесс. Указанные причины привели к возникновению и развитию нового направления физической химии и химической технологии плазмохимии (ПХ), где осуществление химических реакций происходит в высокотемпературной среде плазмы или созданной плазмой.
Для получениянизкотемпературной плазмы (с точки зрения химии плазма является высокотемпературной, так как имеет температуру порядка 103 ÷ 105) используются различные способы. Наиболее простым и широко применяемым способом является электрический разряд в газе – так называемая газоразрядная плазма.
При прохождении электрического тока через газовую среду энергия электрического поля, созданного внешним источником тока,преобразуется во внутреннюю энергию газа. За счет этого, во-первых, повышается его температура, во-вторых, происходит распад атомов и молекул газа на радикалы, ионы, электроны. Происходит возбуждение частиц плазмы, которые затем излучают кванты различного излучения в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового.
В результате в среде, находящейся в состоянии плазмы, за счет повышения температуры Т значительноповышаются скорости химических реакций w, поскольку, по формуле Аррениуса, w ~ exp(-Ea/T).
Кроме того, в плазме, из-за появления высокореакционных частиц и излучения, возникают физико-химические взаимодействия, которые могут приводить к образованию новых соединений, не образующихся в обычном (низкотемпературном) состоянии (например, соединений из инертных газов). Более того, традиционные химическиепродукты, полученные в плазме, часто отличаются по своим свойствам от тех же продуктов, но полученных при обычных температурах.
Таким образом, перевод веществ в состояние плазмы увеличивает их реакционную способность.
В зависимости от свойств плазмообразующей среды и условий реализации разряда, состояние плазмы может иметь существенное различие....
tracking img