低温等离子体-等离子体的产生、工艺、问题及前景 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[俄] B.M.弗尔曼，И.M.扎什京 著，邱励俭 译

图书标签:

• 低温等离子体
• 等离子体工艺
• 等离子体物理
• 材料科学
• 表面处理
• 等离子体诊断
• 工业应用
• 环境工程
• 新兴技术
• 学术研究

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030313416

版次：1

商品编码：11686183

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：367

内容简介

　　俄罗斯科学院西伯利亚分院理论与应用力学研究所在朱可大院士的领 导下于1990-2000年陆续出版了一套《低温等离子体丛书》，这是低温等离 于体方面的巨著。鉴于其重要性，译者翻译了第20卷，以期对我国等离子 体领域的研讨与应用有帮助。《低温等离子体：等离子体的产生、工艺、 问题及前景》是《低温等离子体丛书》的结尾卷，总结了20世纪低温等离 子体的理论与应用，既提出了存在的问题，又对今后的研究进行了展望。
　　《低温等离子体：等离子体的产生、工艺、问题及前景》可供低温等 离子体领域的科研人员，等离子体化工设备的设计者、工程师以及相关专 业的本科生和研究生参考。

目录

译者序
前言
朱可夫传记
第一部分 关于朱可夫院士
第1章 人物、时代、事件
第2章 学生、同事及朋友对朱可夫的怀念
第二部分 低温等离子体发生器
第3章 等离子体发生器中紊流流动的一些理论问题
3.1 电弧紊流流动的层流化
3.2 自稳电弧长度的等离子体发生器理论
第4章 电弧等离子体发生器中阴极表面自稳定的数学模型
引言
4.1 数学模型
4.2 计算结果
结论
第5章 电弧等离子体阳极特性的数值分析
引言
5.1 模型
5.2 计算方法
5.3 阳极等离子体的计算特性
结论
第6章 在电弧放电阴极上的电流与传热
引言
6.1 热发射阴极在“反常发射”的工况下得到的一些基本实验规律
6.2 由金属向等离子体发射的电子、平衡的发射电流密度与电子的逸出功
6.3 在阴极上的最终电流密度
6.4 在热发射阴极上的能量平衡、近阴极的电位降
结论
第7章 水蒸气等离子体的电弧产生
7.1 水蒸气等离子体的“奇特性”
7.2 水蒸气等离子体电弧发生器的主要系统方案分析
7.3 水蒸气旋涡等离子体发生器的工作特性
7.4 气旋等离子体发生器的稳定工作条件
7.5 蒸汽旋涡等离子体发生器的动力特性总结
7.6 蒸汽等离子体的实际应用
结论
第8章 用于CF4的不同类型等离子体发生器的热性能和动力性能
8.1 直线等离子体发生器的研究
8.2 V形等离子体发生器的研究
第9章 高频放电等离子体物理的研究及其实际应用
9.1 高频放电等离子体物理
9.2 高频放电等离子体诊断及发生在等离子体中的过程
9.3 高频放电在实际中的应用
第10章 模拟氩硅烷高频等离子体的化学成分
结论
第11章 带超声速气流的辉光放电等离子体发生器
第三部分 等离子体工艺过程
第12章 富勒烯与低温等离子体
12.1 什么叫富勒烯的不长的历史
12.2 为什么富勒烯会引起这么大的兴趣
12.3 如何得到富勒烯
12.4 在电弧放电中富勒烯的形成
12.5 实验研究的结果
12.6 什么是含有富勒烯的炭灰
12.7 富勒烯生长过程的理论研究
第13章 利用等离子体发生器来研究超声速气流的控制
13.1 模型
13.2 等离子体发生器
13.3 实验结果
13.4 模型的跨声速绕流
13.5 实验方法
13.6 实验结果
13.7 测量结果的比较
13.8 实验结果与数值计算结果的比较
第14章 等离子体表面镀膜的成就
14.1 传统等离子体喷涂
14.2 空气等离子体喷涂
14.3 内部等离子体喷涂
14.4 超声速等离子体喷涂
14.5 多弧等离子体喷涂
结论
第15章 基于等离子体喷涂理论和模型实验的合金水滴热物理碰撞机制
引言
15.1 模拟物理的设备
15.2 形成金属氧化物“中间层”的理论基础
15.3 在金属基片上形成YSZ“中间层”
结论
第16章 合成与利用氮化硼领域中的新高潮
16.1 关于氮化硼的总论和在低压下合成立方氮化硼的相关问题
16.2 实验研究在立方氮化硼亚稳态合成基础上得到涂层
16.3 由硼混合物悬浮蒸气制成的氮化物膜化学涂层和碳氢化硼膜化学涂层
16.4 用B3N3H6热解氮化硼得到的气体涂层
16.5 俄罗斯学者在六方氮化硼工作中的重要贡献
16.6 作为合成硼化铝的材料是六方氮化硼
16.7 研究含硼体系的反应剂相互作用机制的结果
结论
第17章 加工碳氢化合物原料的等离子体化学工艺、有毒废物的无害化和利用
引言
17.1 加工含碳原料的等离子体化学过程的计算
17.2 由碳氢化合物原料得到乙炔
17.3 由煤生产乙炔
17.4 加工与利用化学生产过程中的废料
17.5 有毒的有机废物无害化
结论
第18章 对固体废物的等离子体热加工
引言
18.1 对火焰垃圾焚化工厂中形成的炉灰进行等离子体重熔
18.2 处理医用废物
18.3 用等离子体汽化处理环氧树脂废物
结论
第19章 在燃烧煤粉的汽化过程中利用等离子体动力工艺改善生态及经济指标
引言
19.1 等离子体动力工艺的基本原则和利用它改善燃料的性能
19.2 煤粉热电站所用等离子体燃料系统的实际方案
19.3 综合的等离子体汽化器是提高煤的活性和锅炉的生态指标的重要手段
19.4 等离子体汽化和综合加工动力煤
结论
第20章 煤的等离子体热化学准备工艺中分子动力学及热力学计算
引言
20.1 等离子体燃烧煤粉火炬稳定的计算
20.2 两级等离子体-煤喷嘴的计算
20.3 等离子体燃烧时的能耗和两级喷嘴中空气流量再分配的关系
20.4 煤的热化学准备过程的热力学特性计算
20.5 在煤热化学准备燃烧时计算等离子体发生器的比能耗与功率
结论
第21章 将等离子体燃烧系统应用于水煤燃料的燃烧
引言
21.1 点燃与燃烧水煤燃料的过程特性
21.2 在燃烧水煤时利用等离子体点燃系统
21.3 水煤的反应能力与燃烧稳定性
结论
第22章 借助等离子体化学产生纳米材料涂层的铸型和砂芯来提高铸件的品质
第23章 研究强脉冲高频场和金属及合金的相互作用
23.1 过程的模拟
23.2 过程的实验研究
第24章 等离子体发生器中圆柱阴极腐蚀的热机制
参考文献
结束语

精彩书摘

　　《低温等离子体-等离子体的产生、工艺、问题及前景》：
　　9.3高频放电在实际中的应用
　　在这一节中，我们要给出一些有关高频放电在实际中应用的综述，它们是高频放电在工艺和技术中的应用。为了研究高频等离子体在物理和化学中的应用，曾经专门设计了一种高频等离子体发生器。
　　在建立低温等离子体物理和化学研究的开始，我们曾经利用高频等离子体，把化合物MFn转化成它的粉末氧化物材料。它们是在氢等离子体、空气-氢等离子体以及水蒸气等离子体条件下进行的，进一步把这些研究推广到产生水盐溶液（在高频放电空气等离子体条件下），容易把它们变成这种材料的金属氧化物粉末和它们的混合物。曾经把锆变成二氧化锆，得到很好的实验结。在高频等离子体的条件下得到粉末产品，必须借助于高频放电调制等离子体的近音场，同时也可以清洗等离子体发生器器壁的内衬，而且能够确定不同粉末的粒度、成分和温度。
　　高频等离子体可以在制造硅酸盐玻璃的工艺中得到应用。我们曾经进行过多成分硅酸盐玻璃生产的特性研究，它们都是在高频放电等离子体中，1000-40000K的温度范围内进行的。这就允许我们研究一种新的工艺流程。各工艺流程在耐腐蚀玻璃上形成不同类型的涂层，例如，含多种氟成分陶瓷的填充剂部分地晶体化（硅微晶化）和易熔化（主要是玻璃态）。高频等离子体的表面改性表明，等离子体与高频场对结构的作用表现在加热时刻和熔化分流时刻，与保证玻璃相位的抛光与表面搪瓷结构类型无关。研究表面改性的特殊性表明，在高频等离子体的作用下，在玻璃搪瓷的涂层成为各向异性。和没有进行表面改性前相比，它的结构改变能保证抗腐蚀能力增加2倍，而耐磨性增加5-6倍。在高频放电等离子体作用下，研究硅酸盐熔融物的分流就可提出一种防止化学设备中玻璃搪瓷涂层的缺陷的工艺。
　　众所周知，对利用传统的方法去提高许多应用材料的耐用性质（催化、陶瓷化等）已经殆尽，迫切需要新的非传统的途径。根据我们的观点，一个途径是用催化活性的极细粉末替换贵重的好材料（铂、钯），简单的和复杂的氧化过渡物去代替稀有金属，这些都是从高频等离子体中得到的。
　　……

前言/序言

《环境友好型农业的未来：可持续耕作、病虫害综合管理与土壤健康》 图书简介 本书深入探讨了当前全球农业面临的严峻挑战，并系统阐述了实现环境友好型、高产出的可持续农业模式的必要性与可行路径。我们正处在一个关键的历史节点：一方面，全球人口持续增长对粮食安全提出了更高要求；另一方面，传统高投入、高污染的农业实践对生态系统造成了不可逆转的损害。本书旨在提供一套全面、科学且实用的知识框架，指导农民、农业管理者、政策制定者以及科研人员，如何平衡生产效率与生态保护，构建面向未来的农业体系。 全书结构围绕三大核心支柱展开：可持续耕作体系的构建、病虫害的生态化管理，以及土壤健康的恢复与维护。 --- 第一部分：可持续耕作体系的革新与实践 本部分着重于农业生产方式的根本性转变，从传统的破坏性耕作转向保护性、资源高效利用的模式。 1. 保护性耕作的深度解析 详细剖析了免耕、少耕技术在不同气候带和土壤类型中的应用策略。内容涵盖了土壤结构的三维变化、有机质的积累机制、水分保持能力的提升，以及对温室气体（尤其是二氧化碳）封存潜力的量化评估。我们不仅讨论了设备选择和操作规范，更侧重于在实际农场中，如何逐步过渡到免耕系统，以规避初期可能出现的杂草和病害管理挑战。 2. 轮作与间作系统的优化设计 超越简单的轮换概念，本书引入了基于生态学原理的复杂轮作设计。探讨了如何利用不同作物对养分的吸收差异、根系深度和病原物抑制能力，设计出能够最大化生物多样性、稳定土壤肥力和减少外部投入的多年期轮作方案。间作部分，重点分析了互惠共生关系（如豆科作物与非豆科作物的氮素互补），以及如何通过优化行距和种植密度，提高土地利用率和总生物量产出。 3. 水资源管理的智能化与节约化 针对全球水资源日益紧张的现状，本章详细介绍了精准灌溉技术，包括滴灌、微喷灌在不同作物上的适用性及能效分析。更重要的是，本书强调了基于传感技术和气象数据的需水预测模型，指导农民实现“按需供水”，而非“定期灌溉”。此外，还探讨了雨水收集、土壤保水剂的应用，以及耐旱作物品种的选择与培育策略。 --- 第二部分：病虫害的综合生态管理（IPM的深化应用） 本书将病虫害管理提升到生态系统平衡的高度，提倡用生物学和生态学方法替代对化学农药的过度依赖。 1. 生物防治：天敌的引入与本土化利用 系统梳理了昆虫、真菌、细菌等生物防治因子的作用机制。内容细致到如何识别和保护田间的有益天敌种群，如何通过种植“伴生植物”（Trap Cropping）来吸引和维持天敌的活性。特别关注了本土天敌资源的普查、鉴定及其在区域IPM方案中的整合路径，强调了本地适应性在生物防治成功中的关键作用。 2. 抗性育种与病害监测预警 探讨了现代育种技术在培育广谱抗病、抗虫品种中的进展，同时提醒读者抗性品种的长期使用可能引发新的病原生理小种。本书的核心在于建立区域性的病虫害动态监测网络。通过无人机遥感、高光谱成像技术对作物健康状况进行早期诊断，结合气象数据模型，实现对潜在爆发点的精准预警，从而指导农民在疫情初期进行针对性、低影响的干预措施。 3. 替代性化学品与精准施药 对于必须使用化学手段的紧急情况，本书严格遵循IPM原则，倡导使用低毒、高选择性的生物农药和植物源农药。详细分析了这些替代品的有效剂量、施用窗口期，以及对非靶标生物的影响。此外，强调了精准施药技术（如变量施药技术）的应用，以最小化农药在环境中的残留和漂移。 --- 第三部分：土壤健康的恢复、监测与持续维护 土壤是农业的基石，本书将土壤视为一个复杂的生命体，探讨如何通过科学管理来增强其固有的生产力、抗逆性和生态服务功能。 1. 土壤有机质的构建与碳循环 深入阐述了土壤有机质（SOM）的来源、组成及其对土壤物理、化学和生物学性质的综合影响。内容侧重于如何通过增加秸秆还田、覆盖作物、施用优质堆肥和生物炭等方式，加速有机碳的输入。同时，量化分析了不同管理措施下土壤碳库的稳定性与周转率，强调农业在应对气候变化中的“碳汇”潜力。 2. 土壤微生物组学在农业中的应用 本章是本书的前沿部分，介绍了土壤微生物群落结构与功能在营养循环（固氮、磷活化）、病害抑制和土壤团聚体形成中的核心作用。探讨了利用微生物菌剂（Biofertilizers/Biocontrol Agents）进行土壤改良的最新研究成果，以及如何通过管理措施（如避免过度耕作和滥用化肥）来保护和培育健康的本土微生物群落。 3. 土壤健康评估的技术体系 提供了一套多维度、可操作的土壤健康评估指标体系。这不仅包括传统的理化指标（pH、养分含量），更强调了生物学指标（如土壤酶活性、微生物量）和物理指标（如团聚体稳定性、水渗透率）的综合权重。指导读者如何利用标准化工具包，定期对农田土壤进行“体检”，并将检测结果转化为具体的管理决策。 --- 结语：迈向韧性农业 全书的最终目标是推动农业系统向“韧性”（Resilience）发展，即在面对气候变化带来的极端天气、市场波动和新型病虫害威胁时，仍能保持稳定生产和生态平衡的能力。本书为读者提供了一套完整的工具箱，用以构建一个既能养活世界，又能保护我们赖以生存的地球家园的未来农业。它不是对传统知识的简单重复，而是对现代生态学、生物技术与农艺实践的深度融合与创新应用。

评分☆☆☆☆☆

“前景”部分无疑是最吸引人的。任何一项前沿技术，最终都要落脚到未来的发展方向和应用潜力上。我希望这本书能描绘出一幅关于低温等离子体技术未来发展的宏伟蓝图。它可能会在哪些新兴领域扮演关键角色？比如，在能源领域，是否可以利用等离子体来提高能源转换效率，或者开发新型的能源储存技术？在航空航天领域，等离子体推进器是否会成为未来的主流？在农业领域，等离子体种子处理或者土壤改良又会带来怎样的变革？我期待作者能够结合当前的科技发展趋势，对低温等离子体的未来应用进行大胆而有根据的预测。同时，我也希望这本书能指出，为了实现这些美好的前景，未来还需要在哪些关键技术上取得突破，或者需要进行哪些跨学科的合作。仅仅是笼统地讲“前景广阔”是不够的，我需要的是具体的方向和可能实现的路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字挺有意思的，“低温等离子体-等离子体的产生、工艺、问题及前景”，光看书名就让人觉得内容一定很扎实。作为一名对前沿技术有点好奇心的读者，我特别关注那些能够解释复杂概念的书籍。我希望这本书不仅仅是罗列技术名词，更能深入浅出地讲解低温等离子体到底是什么，它又是怎么被“制造”出来的。比如，在“产生”这一部分，我期待能看到各种不同类型的等离子体源的详细介绍，像是辉光放电、介质阻挡放电、射频等离子体等等，它们各自的原理、结构特点以及适用的领域。我希望作者能用生动的比喻或者形象的图示来帮助我理解那些抽象的物理化学过程，比如电子、离子、自由基在等离子体中的运动状态，以及它们是如何相互作用的。如果能辅以一些实际的实验装置的照片或者原理图，那将会更加直观。我希望作者不是简单地说“这个方法产生等离子体”，而是能详细解释“为什么”这样做能产生等离子体，以及在这个过程中有哪些关键的参数需要控制，比如气体种类、压力、功率、频率等等。只有彻底弄懂了“产生”的原理，才能更好地理解后续的“工艺”和“问题”。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的书名涵盖了低温等离子体从“出生”到“未来”的整个生命周期，这让我非常期待。我希望它不仅是一本纯粹的学术专著，更能成为一本能够激发读者兴趣、拓宽知识视野的科普读物。如果作者能够做到详实而不枯燥，深入浅出，并且能够将理论与实践、当前与未来有机地结合起来，那么这本书无疑将是一部值得深入研读的佳作。我希望它能让我对低温等离子体这个概念有一个从模糊到清晰的认识，甚至能激起我进一步探索的欲望。也许书中会介绍一些我从未听过的概念或者应用，这正好是我学习的动力。我期待作者能够用严谨的科学态度，生动的语言，为我揭开低温等离子体的神秘面纱，让我看到它在现代科技发展中扮演的重要角色。

评分☆☆☆☆☆

读到“工艺”这个词，我立刻联想到各种应用场景。低温等离子体听起来就像是一种很“温和”的加工方式，用在材料表面处理、污染物降解、生物医学这些领域应该非常有潜力。我希望这本书能详细介绍这些具体的工艺流程。例如，在材料改性方面，等离子体是如何改变材料表面的化学成分、形貌或者润湿性的？具体会用到哪些等离子体源和工艺参数？是不是像给材料“洗澡”一样，用等离子体“喷涂”一遍就能达到改性的目的？在环保领域，等离子体又是如何分解那些难降解的有机污染物？是直接“烧毁”它们，还是通过产生一些活性物质来“氧化”或者“还原”？我希望作者能提供一些具体的工艺案例，哪怕是简单的示意图，也能让我对这些过程有更清晰的认识。如果能介绍一些常见的工业应用，比如在半导体制造中的刻蚀、沉积，或者在医疗领域的伤口愈合、杀菌消毒，那就更好了。我期待这本书能给我提供一些实际操作的指导，或者至少让我了解哪些工艺是成熟的，哪些还在探索阶段。

评分☆☆☆☆☆

“问题”这个部分，我感觉这本书会非常有深度。任何技术在发展过程中都会遇到瓶颈和挑战，能够直面这些问题并探讨解决方案，才是真正有价值的研究。我希望作者能够坦诚地指出低温等离子体在实际应用中存在哪些困难。比如，等离子体在处理大面积材料时，均匀性如何保证？在工业规模化生产中，如何实现高效、低成本的等离子体产生和应用？等离子体的放电过程可能会产生一些副产物，这些副产物是否会对环境或者人体造成影响？在生物医学应用中，如何精确控制等离子体的剂量，避免对正常细胞造成损伤？我期待书中能够对这些问题进行深入的分析，探讨潜在的解决方案，或者介绍一些正在进行的、旨在克服这些困难的研究项目。即使是一些看似微小的问题，如果能被系统地梳理和讨论，也能让我对这个领域有一个更全面的认识，避免盲目乐观。我希望作者能够提供一些具有前瞻性的思考，而不是仅仅停留在描述现状。