大气压下纳秒脉冲弥散放电对铜的表面处理

• 作者: 周中升 方志 沈苑 王瑞雪 章程 邵涛
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 纳秒脉冲 弥散放电 低温等离子体 表面改性 发射光谱 亲水性 硬度
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 大容量直流电缆输电和管道输电关键基础研究(973计划项
• 页码范围: 1458-1465
• 页数: 8页
• 字数: 5321字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2015.05.006

摘要

纳秒脉冲弥散放电能够在大气压下产生高功率密度、高电子能量的低温等离子体.为了研究弥散放电等离子体在金属材料表面改性的作用,利用上升沿约150 ns、脉宽约300 ns的MPC-50D纳秒脉冲电源在大气压下(空气)管-板电极之间产生弥散放电,寻找最佳弥散放电参数,并对金属Cu表面进行了弥散处理.研究结果表明:随着重复频率的增加,弥散放电增强,瞬时功率增大,沉积能量增多.当施加电压为31 kV,重复频率为800Hz,间隙距离为3 cm时,得到最佳的弥散放电效果.此外,采用发射光谱检测到空气中弥散放电中N2(C→B,0-0)的第二正带系和N2+(B→X,0-0)的第一负带系.采用大气压弥散放电等离子体对金属Cu表面处理的结果显示处理后的Cu表面出现孔径约0.5 μrn的熔孔;Cu的亲水性及表面能有明显提高,在处理90 s后趋于饱和.显微硬度测量结果表明,表层硬度在等离子体处理时间480 s后提高约26.5％.