“真空等离子体技术”国际实验室(CBSL)落户南理工

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)南理工 作者:南理工

  一般的橡胶圈如果用等离子进行喷涂,其耐磨、耐腐蚀能力将比现在提高3倍。昨天,记者从南京理工大学“真空等离子体技术”国际科学实验室(简称CBSL)揭牌仪式上获悉,该实验室将和白俄罗斯合力研究“等离子”。

  什么是等离子体?CBSL中方实验室主任江晓红教授说,等离子体是物质的第四态,即电离了的“气体”。它呈现出高度激发的不稳定态,其中包括离子、电子、原子和分子。形象一点上说,自然界里,炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。“第四态”一般只能在真空中存在。使用核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电等方法都可以人工产生等离子体。

  江晓红介绍,等离子体可以用于等离子冶炼、等离子喷涂、等离子焊接。比如,用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,橡胶圈等如果用等离子进行喷涂,其耐磨、耐腐蚀能力将比现在提高3倍。

    什么是等离子体?我校化工学院教授、CBSL中方实验室主任江晓红说,等离子体是物质的第四态,即电离了的“气体”。它呈现出高度激发的不稳定态,其中包括离子、电子、原子和分子。形象一点上说,自然界里,炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲,几乎99.9%以上的物质都是以等离子体态存在的,如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。且这种“第四态”一般只能在真空中存在。使用核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电等方法都可以人工产生等离子体。

    为什么要人工产生等离子体呢?等离子体状态下的物质有哪些特点呢?江教授说,将原材料制备到等离子态时,通过低温沉降,就能得到一种新物质,一种全新的材料,可以将原材料做得更薄。

    等离子体主要用于以下3方面:等离子冶炼、等离子喷涂、等离子焊接。

    等离子冶炼可以用于冶炼普通方法难于冶炼的材料,例如冶炼高熔点的金属,开发高熔点粉末,还可以简化工艺过程。等离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好,可免除容器材料的污染。

    等离子体喷涂主要针对许多设备的部件应能耐磨、耐腐蚀、抗高温的要求,需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,这可大大提高喷涂质量。

    等离子体焊接可用以焊接钢、合金钢;铝、铜、钛等及其合金。特点是焊缝平整,可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。用于切割钢、铝及其合金,切割厚度大。

    CBSL主要研究在真空等离子体技术基础上,发展薄膜沉积、材料加工及其在工业中应用的新工艺,并力争发展成为一个自负盈亏、自给自足的新型科研机构,有效地结合基础研究和应用研究,尽可能使研究成果独立地进入中国、白俄罗斯和其他国家的市场。

    CBSL主要从事真空等离子体(特别是电子束、激光、电弧、磁控溅射)方法、工艺、设备和系统的研发、优化和使用。研究成果可以用于下列研究领域:金属、聚合物、陶瓷和无机物复杂组分薄膜体系的形成,并确保其质量和指定性能;开发、优化和应用离子-等离子技术对不同性质材料的表面进行改性处理;研究制膜设备、等离子体工艺参数和薄膜结构的监测方法和仪器。

    白俄罗斯戈梅利国立大学是一所具有75年历史的白俄罗斯重点大学。该校的教学和科研水平在白俄罗斯高校中处于领先地位,特别是该校的新材料技术、光子学、量子电子学和高能物理学已经进入世界一流水平。从建校至今白俄罗斯戈梅利国立大学不仅为白俄罗斯共和国培养人才,同时也为东欧国家、亚洲、非洲及拉丁美洲国家培养了许多科技人才。

    戈梅利州位于白东南部,东与俄罗斯接壤,南与乌克兰接壤,面积4.04万平方公里,占全国面积的五分之一,人口158.2万,其中农业人口占三分之一。州府城市为戈梅利市,人口50余万,为白第二大城市,也是该州政治、经济、科学、文化中心。

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