直流电弧等离子体发生器结构设计及其关键技术研究

曹修全，何润东，陈林

直流电弧等离子体发生器结构设计及其关键技术研究

曹修全，何润东，陈林

（四川轻化工大学 机械工程学院，四川 自贡 643000）

本文通过对国内外各类等离子体发生器的分析，结合在等离子体发生器设计领域的最新研究成果，首先对等离子体技术领域的相关基本概念进行了阐述与说明；然后基于相应研究成果，对直流电弧等离子体发生器设计过程中常见的三类关键技术：电弧产生、大尺度分流现象、双弧现象进行了概略性分析；接着基于直流电弧等离子体发生器的发展历程，分析了典型等离子体发生器结构；最后提出直流电弧等离子体发生器的发展趋势。

直流电弧等离子体发生器；电弧产生机理；大尺度分流；双弧现象

直流电弧等离子体射流具有热转换效率高、对工作环境要求低、温度高、运行成本低、适应性广等优异特性[1-2]，因而被广泛应用于危废处理[3-4]、工件表面处理（喷涂、淬火、熔敷等）[5-7]、粉末球化[8-9]、纳米材料合成[10-11]等领域。为适应各类应用场合对等离子体射流特性的特殊需求，国内外科研工作者研制出了各种类型与形式的等离子体发生器，并重点研究了等离子体发生器结构设计中的关键技术。

本文旨在分析直流电弧等离子体发生器（以下简称等离子体发生器）的典型结构设计及其关键技术。首先介绍等离子体技术领域相关基本概念，然后综述国内外学者对等离子体发生器设计中关键技术的研究，最后结合典型案例对等离子体发生器结构设计进行分析。……