Физические процессы в низкотемпературной плазме и ее свойства

Одной из основных тенденций развития современной техники и технологии является все более широкое использование высоких параметров режима температуры, скорости, времени контакта и т. д. Для разработки принципиально новых технологических и экономически эффективных методов получения химических продуктов, создания новых материалов со специфическими свойствами необходимо исследование физико-химических процессов при температурах 10 —1,5-10 ° К, временах контакта 10 —10 сек и давлениях от долей мм рт. ст. до десятков атмосфер. Указанные задачи привели к возникновению нового направления физической химии и химической технологии — исследованию химических процессов в низкотемпературной плазме — плазмохимии [1]. [c.411]

В книге освещены физические и физико-химические процессы в низкотемпературной плазме, ее свойства, физические вопросы плотной (неидеальной) плазмы, проблемы кинетики плазмохимических реакций, некоторые вопросы диагностики плазмы и практических изменений химических реакций в низкотемпературной плазме в химической промышленности. [c.2]

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ И ЕЕ СВОЙСТВА [c.5]

С) стали и вытеснение ее атомами защитного газа (аргона), которые гораздо тяжелее атомов серы, на периферию плазменной дуги с температурой 2000 — 1000 °С, где атомы серы соединяются с кислородом в ЗОг, 50 и удаляются из зоны реакции в атмосферу. Процесс протекает при высокой температуре и интенсивном перемешивании расплавленного металла. Значительный температурный градиент оказывает влияние на поверхностное натяжение и усадку и приводит к изменению топографии поверхности переплавленного слоя металла. Испарение серы зависит от температуры плазмы, размера частиц, времени пребывания в плазме, физических свойств частиц плазмообразующего газа и ряда других факторов и с термодинамической точки зрения представляет переход вещества из одной фазы в другую, проходящий при постоянной температуре и неизменном давлении. Процесс получения максимального выхода серы в виде 5, 50, 50г, 5гО при минимальном выгорании легирующих элементов оптимизировали расчетным путем по минимальной загрязненности поверхности примесями (сульфидами, оксисульфидами). При предъявлении требований к чистоте поверхности и переплавленному слою подбирали режимы переплава таким образом, чтобы, варьируя температуру, соотношение компонентов защитного газа (Аг, О2), время пребывания металла в расплавленном состоянии, переплавленный слой металла был мало загрязнен различными примесями и это согласовалось с кинетикой окислительновосстановительного процесса. Применение первого вариационного принципа химической термодинамики для определения равновесных параметров многокомпонентных гетерогенных систем показало, что интенсивное окисление серы кислородом в газовой фазе происходит при высоких температурах (2500 — 3000 °С), которые достигаются при нагреве металла низкотемпературной плазмой в защитной среде, содержащей 95 % Аг + 5 % О2 (рис. 165). Процесс десульфирования путем переплава поверхности металла может быть представлен как ступенчатый, заключающийся в последовательном переходе атомов через различные фазы металл —пар с последующим окислением в области низких температур и удалении в атмосферу в виде молекул и атомов. Наряду с удалением из расплава 5, 502, 50 путем выноса их на поверхность жидкого металла происходит частичное растворение и измельчение неметаллических включений, что приводит к снижению балла по сульфидным включениям. Экспе- [c.392]

Электрические дуги в настоящее время используются в различного рода электродуговых подогревателях газов, называемых плазмотронами, плазменными генераторами, генераторами низкотемпературной плазмы, плазменными горелками и т. д. Испытания теплозащитных материалов для ракет и космических кораблей, моделирование гиперзвуко-вых полетов в атмосферах планет, определение физических свойств газов, исследование процессов тепло- и массообмена при высоких температурах, резка и сварка тугоплавких и теплопроводных материалов, нанесение жаропрочных и антикоррозийных покрытий, получение ульт-радиснерсных порошков, термическое восстановление металлов из руд, плазменный переплав металлов с целью их очистки от примесей, без-окислительный нагрев, разработка различных плазмохимических процессов— вот далеко не полный перечень важнейших применений плазмотронов, который свидетельствует, что электродуговой подогрев газов уже занял важное место в науке и технике. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология