含憎水性成分的等离子体射流阵列放电特性研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1 概述

众所周知，物质分为固态、液态和气态三种状态，并且在一定的条件下，它们之间能够实现相互转化，物质的不同聚集态对应着物质的粒子(分子、原子和离子)排列的不同有序程度，因此实现物质各态间的转换，实际上就是改变物质有序度的过程。物质的温度从低到高变化时，逐次经历固、液、气三种状态。当温度进一步升高时，由于热运动加剧，气体中的分子、原子进行碰撞，出现电离状态，由带电粒子(包括正、负离子和电子)和中性微粒(分子、原子、自由基或活性基团)组成，在宏观上呈电中性，称为等离子体。等离子体是由电子、离子等带电粒子以及中性粒子（原子、分子、微粒等）组成的，并表现出集体行为的一种准中性非凝聚系统，是固体、液体和气体三态以外的新的聚集态，又称物质的第四态。相对固、液、气三态而言，等离子体广泛存在与宇宙空间中，根据印度天体物理学家meghandsoha的推算，宇宙中99.9%以上的物质均处于等离子体状态。因此,与其它三种物态相比,等离子体态的参数空间跨度很大。由于采用气体放电产生低温等离子体在技术上容易控制和实现，因此，低温等离子体的产生，大多数是利用气体放电方式。气体放电产生的低温等离子体主要方式有：弧光放电(arc discharge)、辉光放电(glow discharge)、电晕放电(corona discharge)、介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,dbd)、大气压等离子体射流(atmospheric pressure plasma jet,appj)等。相比于其他放电形式，大气压等离子体射流(appj)是近年来发展起来的一种新型的等离子体源。appj通过气流的作用，使得放电区域与工作区域分离，并能使大部分活性物种和带点粒子释放在处理对象表面，具有形式灵活、操作简单、成本低廉、稳定性高等显著优点，在材料加工、改性、等离子体医学、环境工程等领域具有广阔的应用前景。

物质的憎水性是由于憎水基团的作用，一般的憎水基团为c-h键，如油脂类物质。在复合绝缘子行业中，憎水性也被称为湿润性，由复合绝缘子外绝缘（硅橡胶）的表面张力决定，表征水分对复合绝缘子外绝缘的湿润能力。出淤泥而不染是荷叶的特性,植物叶表面的这种天然自清洁效果的原理来自于表面的超憎水性能。由于超疏水表面的优异性能和重要应用，有关超疏水表面的研究近十年来受到广泛的关注。例如，超疏水表面用于玻璃（尤其是高强玻璃，汽车挡风玻璃等），陶瓷，混凝土，木材等建筑材料上， 可以使材料具有自清洁（利用雨水就可以保持清洁的外观）或易于清洗的特性；用于微流体装置中，可以实现对流体的低阻力，无 漏损传送；用于与血液接触的生物医学 fig.1 the hydrophobicity 漏损传送；用于与血液接触的生物医学 ofthenature

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究或解决的问题：

(1) 查阅相关文献，熟悉大气压下等离子体射流和射流阵列的放电特性和机理，分析其放电特点，了解其应用领域。

(2) 通过建立大气压等离子射流实验装置，观测在不同的气体成分中（含si或含f等含憎水性成分）等离子体射流和射流阵列的的电气特性和发光特性。