Генерация низкотемпературной плазмы в системах с полым катодом

Abstract

Реферат

Выпускная квалификационная работа состоит из 122 с., 37 рис., 18 табл., 27 источников, 1 прил. Ключевые слова: тлеющий разряд, дуговой разряд, импульсный режим, несамостоятельный режим, генерация плазмы, низкотемпературная плазма, азотирование, средний вакуум, источники питания разрядов, автоматизация. Объектом исследования является: низкотемпературная плазма тлеющего несамостоятельного разряда в системе с полым катодом большой площади. Цель работы исследование основных параметров плазмы для проведения процессов азотирования металлических сплавов. В процессе исследования проводились измерения характеристик плазмы тлеющего разряда и измерение азотированной поверхности металлических образцов. В результате исследования были получены основные электротехнические параметры тлеющего разряда и ВАХ зонда, газовых и эмиссионных характеристик. Основные конструктивные и технологические характеристики вакуумно-плазменной установки ННВ 6.6-И1 внутренние размеры камеры 650×650×650 мм, предельный вакуум 6,5 • 10-3 Па, мощность до 50 кВт. Степень внедрения: широкое применение низкотемпературной плазмы в научных исследованиях и промышленности обусловлено простотой её создания и активными свойствами среды, а также широкое использование вакуумно-плазменных технологий в обрабатывающей промышленности. Область применения: плазмохимические процессы, обработка поверхностей в различных технологических процессах и металлургической промышленности, газовые лазеры, плазменная резка и сварка металлов, термическая обработка и закалка. Экономическая эффективность/значимость работы: химико-термическая обработка в плазме металлических изделий улучшает эксплуатационные характеристики, тем самым увеличивает срок службы изделий. В будущем планируется разработка новых систем генерации низкотемпературной плазмы для осуществления процессов по модификации поверхности металлических сплавов.

ABSTRACT

Final qualifying work consists of 122 p., 37 Fig., 18 tab., 27 sources, 1 app. Key words: glow discharge, arc discharge, pulsed mode, dependent mode, plasma generation, low-temperature plasma, nitriding, medium vacuum, power supply discharge, automation. The object of the study is: low-temperature plasma of glow discharge in a dependent system with a hollow cathode in a large area. The research goal is to study fundamental plasma parameters for carrying out the processes of nitriding of metal alloys. In the research process were measured plasma properties of a glow discharge and the measurement of the nitrided surface of metal samples. The study had received basic electrical parameters of the glow discharge and the WAH probe, and the gas emission characteristics of the plasma. The basic constructive and technological features of vacuum-plasma installation NNV 6.6-I1 internal chamber dimensions 650×650×650 mm, ultimate vacuum of 6.5 • 10-3 PA, a power of 50 kW. Degree of introduction: the wide application of low-temperature plasma in research and industry due to the simplicity of its creation and active properties, as well as the widespread use of vacuum-plasma technologies in the manufacturing industry. Application: plasma-chemical processes, surface treatment in various industrial and metallurgical processes, gas lasers, plasma cutting and welding of metals, heat treatment and quenching. Economic efficiency and significance of the work: chemical heat treatment in a plasma metal alloys enhances performance, thus increasing the service life of the products. In the future it is planned to develop new systems generating low-temperature plasma processes for surface modification of metal alloys.