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第一部分 高压等离子体物理绪论 1

1.1 热力学平衡等离子体的性质 1

1.1.1 等离子体和热力学平衡 1

1.1.2 理想气体的热力学描述 6

1.1.3 解离平衡 15

1.1.4 电离平衡 21

1.1.5 气体混合物中的解离平衡和电离平衡 29

1.2 等离子体中的非平衡过程 37

1.2.1 热力学平衡的偏离 37

1.2.2 输运现象分子运动论的基础 43

1.2.3 不可逆过程唯象热力学的基本概念 54

1.2.4 等离子体的电导 62

1.2.5 扩散和双极扩散 70

1.2.6 粘性 77

1.2.7 热传导 80

1.2.8 弛豫和复合 86

1.3 等离子体动力学基础 91

1.3.1 等离子体动力学的对象 91

1.3.2 电磁方程 92

1.3.3 气体动力学方程 102

1.3.4 磁流体动力学基础 109

1.3.5 等离子体物理和磁流体动力学中相似理论的基础 117

1.3.6 等离子体—固体界面 122

1.4 等离子体辐射 126

1.4.1 等离子体辐射谱线的强度 126

1.4.2 等离子体的连续辐射强度 136

1.4.3 等离子体辐射谱线的自吸收 143

1.4.4 等离子体辐射谱线的加宽 145

1.4.5 非均匀等离子体层的辐射 151

1.5 等离子体诊断 154

1.5.1 水稳电弧等离子体温度的计算 154

1.5.2 水稳电弧等离子体的成份计算 158

1.5.3 空气中自由燃烧的电弧等离子体成份的计算 164

1.5.4 空气中自由燃烧电弧等离子体热导率的计算 167

1.5.5 水稳电弧等离子体的电导率计算 173

1.5.6 等离子体温度的测量 178

1.5.7 电子密度的测量 191

参考文献 195

2.1.1 化学反应 200

第二部分 等离子体工业源 200

2.1 历史介绍 200

2.1.2 太阳炉 202

2.1.3 利用电阻加热获得高温 205

2.1.4 高频加热 206

2.1.5 电弧 206

2.1.6 短暂过程 214

2.2 等离子炬的物理和技术原理 216

2.2.1 稳定电弧的历史发展 216

2.2.2 电弧 221

2.2.3 电弧的各个部分 227

2.2.4 阴极 228

2.2.5 阳极 232

2.2.6 弧柱(热等离子体) 234

2.2.7 稳定电弧 239

2.2.8 高频等离子体发生器 243

2.2.9 等离子体的径向温度分布及其与热导率的关系 247

2.2.10 稳定电弧弧柱中的静态特性和电位梯度 251

2.2.11 电能转变为热能时等离子炬的效率 253

2.2.12 电弧的点燃 255

2.3 捷克斯洛伐克等离子炬的设计原理及构造 258

2.3.1 引言 258

2.3.2 等离子炬的一般设计原理 258

2.3.3 等离子炬元件设计原理 264

2.3.4 等离子炬装置 276

2.3.5 电源及其特性 283

2.4.1 美国制造的等离子炬 285

2.4 国外的等离子炬装置 285

2.4.2 苏联制造的等离子炬 297

2.4.3 德意志民主共和国研制工作的状况 298

2.4.4 波兰的研制工作 303

参考文献 304

第三部分 等离子体的工业应用 308

3.1 等离子炬切割金属 308

3.1.1 引言 308

3.1.2 用稳定电弧等离子体切割金属 310

3.1.3 等离子切割金属的热平衡 317

3.1.4 用等离子炬切割金属的工艺 321

3.1.5 各种切割方法的经济比较 337

3.1.6 安全防护措施 338

3.2 适用于表面处理的等离子炬 341

3.2.1 引言 341

3.2.2 等离子炬应用于保护涂层 342

3.2.3 等离子喷涂——技术和设备 345

3.2.4 影响喷涂质量的诸因素 348

3.2.5 喷涂材料及其性能 356

3.2.6 等离子炬金属堆焊硬化 362

3.3 热能变为电能的等离子体动力转换 367

3.3.1 前言 367

3.3.2 电等离子体动力发电机 369

3.3.3 磁流体动力能量转换的简单描述 371

3.3.4 磁流体动力学方程组 378

3.3.5 部分电离等离子体的电导率 385

3.3.6 等离子体电导率的各向异性 394

3.3.7 磁等离子体动力发电机的型式 398

3.3.8 交流磁等离子体动力发电机 401

3.3.9 发电厂用磁等离子体动力发电机 405

3.4 气相高温化学合成 411

3.4.1 前言 411

3.4.2 高温合成的当前课题 413

3.4.3 氧化氮的直接合成 415

3.4.4 饱和烃在电弧中裂解制乙炔 420

3.4.5 有机硅化合物的直接合成 427

3.4.6 等离子炬 431

3.5 等离子体工业应用的前景 434

参考文献 442