等离子退火原理 真空等离子退火炉

时间:2024-07-12 21:14点击:163324次

原理:

首先是空间,等离子退火的性质使得该过程能够快速加热材料。因为它使材料在短时间内达到温度,所以通常只需要一个炉子,而不是多线的配置。这减少了对运输系统的投资,收益和占用,并占用更少的占地面积。


速度。等离子退火机可以快速运行以跟上拉丝机或涂布工艺,这可以将生产简化为单程工艺并减少材料处理。


电效率。因为等离子可以被引导到一个目标,这个过程浪费了很少的能量。相对于退火器消耗的总功率量,以材料的热量测量的能量效率通常为70%至85%,这取决于材料。


清除气体。在传统的炉子可能使用多条生产线的情况下,等离子退火炉仅使用一条生产线,因此使用较少的净化气体。此外,等离子体单元以低压供给气体,导致较少的气体从系统逸出。


保养。等离子退火炉没有任何部件与处理过的材料接触,从而最大限度地减少了磨损,并防止了材料表面的污染。


维护包括定期更换真空泵过滤器和真空泵中的油。加热模块中的电极和保护玻璃管必须定期清洁。


因为等离子退火不会产生太多的热量,所以在执行维护操作之前,退火器不需要很长的冷却时间。


快速加热和减少的再结晶时间导致晶粒尺寸小,晶粒纵向和横向结构均匀,从而提高了材料的冷加工性能 - 更好的拉伸性和抗裂性。具有小晶粒尺寸的退火材料在弯曲过程中也具有改善的抗表面开裂性。这种好处在需要紧缩半径弯曲的应用中非常关键,例如加热元件。


该过程还提供表面处理。沉积物,肥皂,润滑剂和氧化物层在离子轰击下在等离子室中分解或在高温下燃烧。灰尘(碳)通过真空系统从等离子体室中去除,并被真空泵过滤器捕获。挥发性组分蒸发并通过排气管过滤出来。


等离子处理不是为了去除材料表面上过量的污染物; 这些必须用传统的清洁工艺去除。等离子表面处理仅在具有轻微污染的表面上有效,并应被视为精细的表面清洁,仅用于去除表面沉积物的薄层。


请注意,一些湿拉材料不需要清洁步骤。湿润滑剂在等离子室的低压高温环境下容易蒸发,并在到达退火区之前通过真空系统排出。


除了去除少量污染物外,该工艺还可以去除通常在许多不锈钢和铜合金上产生的薄氧化层,这取决于控制设置。没有氧化层的等离子体处理的表面对涂层具有高度的接受性,并且通常与聚合物或金属产生牢固的结合。为了最大限度地提高后续涂层的附着力,等离子退火与涂层工艺同步进行。


如果暴露在高温的氧化气氛中,钢会形成厚的氧化层。经过等离子处理的材料必须在保护气氛中冷却以防止表面氧化。等离子体退火炉配备有气体冷却系统,在材料暴露于大气之前将其冷却。由于物料从冷却段出来,接近室温。对于不锈钢和铜合金,这有助于形成薄的不可见的氧化层,钝化表面并防止材料进一步氧化。在这个过程结束时,表面没有化学物质

等离子体是由离子、电子和中性粒子组成的一种呈现电中性物质集合体。在等离子表面处理过程中,等离子体与材料表面撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子及原子,因此产生一系列的物理和化学反应过程。也会通过注入粒子或气体到材料表面引起碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化及非晶化,以此达到改变材料的表面性能的处理效果 。

等离子退火原理