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等离子体的温度高,能提供高焓值的工作介质,生产常规方法不能得到的材料,加之有气氛可控、设备相对简单、能显著缩短工艺流程等优点,所以等离子体技术有很大发展。1879年克鲁克斯指出放电管中的电离气体是不同于气体、液体、固体的物质第四态,1928年朗缪尔给它起名为等离子体。最常见的等离子体有电弧、霓虹灯和日光灯的发光气体以及闪电、极光等。随着科学技术的发展,人们已能用多种方法人工产生等离子体,从而形成一种应用广泛的等离子体技术。一般来说,温度在108K左右的等离子体称高温等离子体,目前只用于受控热核聚变实验中;具有工业应用价值的等离子体是温度在2×103~5×104K之间、能持续几分钟乃至几十小时的低温等离子体,主要用气体放电法和燃烧法获得。气体放电又分为电弧放电、高频感应放电和低气压放电。前两者产生的等离子体称热等离子体,主要用作高温热源;后者产生的等离子体称冷等离子体,具有工业上可利用的特殊的物理性质。
等离子技术的应用
等离子体电弧熔炉示意图