Неравновесные плазмохимические процессы

Неравновесные плазмохимические процессы протекают в газоразрядной стационарной плазме пониженного давления. Для проведения этих процессов используют тлеющий разряд на постоянном и переменном токе промышленной частоты, тихий и коронный разряды, высокочастотный и сверхвысокочастотный электродный и безэлектродный разряды, плазму, образованную быстрым адиабатическим сжатием и лазерным излучением [6, 7]. [c.174]

Таким образом, неравновесные плазмохимические процессы и их технологическое и аппаратурное оформление представляют собой принципиально новый шаг в развитии химической технологии, и в первую очередь в области получения материалов с уникальными свойствами. Использование квазиравновесной плазмы и плазменных струй позволяет- с высокими технико-экономическими показателями реализовать многие важнейшие химические процессы. [c.298]

Неравновесные плазмохимические процессы осуществляют в плазме электрич. разряда пост, тока, высокочастотных и СВЧ газоразрядных устройств при пониж. давлении (менее 30 кПа). Хотя возможность проведения газофазных синтезов в неравновесной плазме показана вполне убедительно (напр., получение озона, фторидов металлов, оксидов азота и др.), П. т. используют в осн. для осуществления гетерофазных процессов получения и травления тонких пленок из орг. и неорг. материалов, обработки и модификации пов-сти изделий с целью придания им требуемых эксплуатац. св-в (антикоррозионных, термостойких, износостойких, антифрикционных и т.п.). [c.555]

Исключительно важной особенностью неравновесных плазмохимических процессов является то, что ввиду низкой температуры тяжелых частиц закалка целевого продукта в большинстве случаев не нужна, что резко снижает экономические затраты на производство. [c.58]

Этот вывод сделан без учета пространственного распределения температуры и расхода. В случае неравновесных плазмохимических процессов представления равновесной термодинамики неприменимы. — Прим. перев. [c.103]

Х.5. Неравновесные плазмохимические процессы [c.238]

НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ [c.227]

Неравновесные плазмохимические процессы могут протекать в газоразрядной стационарной плазме пониженного давления (тлеющий разряд постоянного и переменного тока промышленной частотой, тихий, коронный и другие типы разрядов, высокочастотный и сверхвысокочастотный электродные и безэлектродные разряды), импульсной плазме при среднем и нормальном давлениях, а также в плазме, образованной ударными волнами, быстрым адиабатическим сжатием, и под действием излучения лазера. [c.227]

Таким образом, неравновесный плазмохимический процесс, стимулируемый колебательным возбуждением молекул электронным ударом, может обеспечивать весьма высокую энергетическую эффективность. Однако реализация режимов с наибольшей энергетической эффективностью существенно зависит от параметров разряда так, при малом энерговкладе и низкой степени ионизации реакции колебательно-возбужденных молекул практически не осуществляются, и, наоборот, при излишне высоком энерговкладе могут возникать эффекты перегрева и срыва неравновесности. Определение оптимальных по энергетике режимов требует экспериментального и теоретического исследований механизмов и колебательной кинетики конкретных плазмохимических процессов. Обзор такого рода исследований проводится ниже. [c.43]

Наличие в реакционной смеси частиц с высокой энергией создает условия для неравновесности плазмы, в результате чего действительные выходы продуктов значительно отличаются от теоретически рассчитанных по обычным формулам термодинамики. Количественная теоретическая оценка неравновесности плазмохимических процессов представляет большую практическую ценность для плазмохимической технологии479 и 99]. [c.48]

Для них характерны неравновесные ФР частиц по скоростям и уровням внутреннего возбуждения, существе нная разница средних энергий электронов и тяжелых частиц Eg > r)- Такие отклонения от равновесия наблюдаются и в большинстве других типов разрядов при пониженных давлениях, слаботочных разрядах при атмосферном давлении (СВЧ-, ВЧ-, коронный, барьерный, факельный разряды), а также в несамостоятельных объемных разрядах, инициируемы электронными пучками, УФ-излучением и т. д. [301, 302]. Именно это сочетание условий делает такую неравновесную плазму привлекательной для решения различных научных и практических задач разработки неравновесных плазмохимических процессов, активных сред газовых лазеров и т. д. [c.55]

До последнего времени исследования неравновесных плазмохимических процессов проводились в основном в тлеющих разрядах пониженного давления. Здесь были достигнуты заметные успехи в осуществлении полимеризации, в обработке поверхностей низкотемпературной плазмой (физическое травление), в исследование механизмов неравновесных процессов. В последние годы, в первую очередь в связи с развитием физики газовых лазеров, существенно расширился круг разрядных систем, применяемых в неравновесной плазмохимии. Неравновесные химические процессы в настоящее время успешно исследуются в несамостоятельных разрядах, поддерживаемых ультрафиолетовым излучением или пучками релятивистских электронов, в ВЧ- и СВЧ-разрядах (табл. 2.2), в быстропроточных тлеющих разрядах повышенного давления. Специально для плазмохимических приложений был создан плазменно-пучковый разряд низкого давления, использующий коллективные процессы для нагрева электронов плазмы. [c.40]

Большим разнообразием отличаются механизмы, по которым осуществляются в неравновесных условиях химические реакции. Один и тот же суммарный процесс в зависимости от степени ионизации, электронной температуры, давления и удельной энергонапряженности разряда может осуществляться принципиально различным образом, с существенно различающейся энергетической эффективностью. Для случая тлеющего разряда подробное исследование механизмов ряда неравновесных плазмохимических процессов было проведено Д.И. Словецким с сотрудниками. В частности, были выделены основные реакции, определяющие диссоциацию в тлеющем разряде азота, аммиака и углекислого газа. [c.41]

Везде выше были рассмотрены квазистационарные колебательные функции распределения. В ряде случаев для описания кинетики неравновесных плазмохимических процессов важно знать изменение вида функции распределения во времени. Эту нестационарную задачу решают с применением числового счета на ЭВМ. Аналитические решения нестационарных задач диффузионной теории представляют значительные трудности и найдены лишь для отдельных конкретных случаев. Так, для 1/Уюбменэ с переменным коэффициентом диффузии ( ) = Оо ехр Ь Е) [c.51]

В целом из полученных соотношений (2.76), (2.77) видно, что скорость плазмохимических процессов определяется в основном характером колебательной населенности от вида конкретного сечения элементарного акта зависимость слабее, а в некоторых случаях (2.77) она отсутствует вовсе. Существенно небольцмановский характер функции распределения влечет за собой высокие скорости реакций, идущих через колебательновозбужденные состояния реагентов. Высокая скорость реакций позволяет подавить энергопотери при колебательной релаксации и обратных реакциях и достичь предельно высоких значений энергетической эффективности. Этот эффект наглядно иллюстрируется сравнением энергозатрат на диссоциацию СО в тлеющем разряде, где процесс осуществляется через электронно-возбужденные состояния реагентов и энергетический выход не превышает 2,5 10 мол./эВ, и в неравновесных ВЧ- и СВЧ-разрядах повышенного давления, где реакции идут через колебательновозбужденные состояния молекул и достигается выход 0,27 мол./эВ. Используем теперь полученные общие характеристики колебательной кинетики для описания конкретных неравновесных плазмохимических процессов. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология