Plazminių procesų tyrimas ir technologijų kūrimas Lietuvos energetikos institute

Abstract

Kruopštus nuolatinės srovės elektros lanko reiškinių tyrimas, teorijos kūrimas ir pritaikymas, taip pat plazmos srautų diagnostika leido sukurti didelės galios ilgai veikiančius plazmos šaltinius. Atlikus tyrimus nustatyta, kad konvekcinis šilumos pernešimo intensyvumas plazmos generatorių lanko iškrovos zonoje yra tiesiog proporcingas elektrinio lauko stipriui, o intensyviausi šilumos mainai vyksta plazmotrono anode dėl čia lokalizuotos lanko dėmės ir jos aplinkoje vykstančios konvekcijos. Sukurti plazmos šaltiniai tiekia nepusiausvirąjį plazmos srautą, kurio tekėjimo charakteristikos gali būti griežtai reguliuojamos ir valdomos keičiant plazmotrono parametrus, įtekančių plazmą sudarančių ir papildomų dujų srautus bei įpūtimo vietų dislokaciją. Straipsnyje aptariami kai kurie žemos temperatūros plazmoje dominuojantys procesai, aprašomos naujos plazminės technologijos, sukurtos Lietuvos energetikos instituto Plazminių technologijų laboratorijoje: keraminių medžiagų lydymas ir pluošto sudarymas iš stiklo atliekų, korundo, dolomito, silicio dioksido ir jų mišinių; pavojingų medžiagų bei atliekų skaidymas plazmocheminiame sroviniame reaktoriuje; naujų katalizinių dangų iš pigių metalų oksidų sintezė ir panaudojimas vietoje įprastinių tauriųjų metalų dangų; konstrukcinių medžiagų paviršinių sluoksnių modifikavimas; C:H dangų nusodinimas iš įvairių plazmą sudarančių dujų mišinių. Aptartos kai kurios kitos technologijos ir naujos galimybės, pažymėta, kad atmosferinio slėgio nepusiausviroji plazma yra tinkama priemonė modifikuoti plačiai taikomas esamas medžiagas arba sintetinti naujas siekiant gauti specialios struktūros ir savybių produktus. Straipsnyje taip pat trumpai aprašoma nauja vandens garo plazminė technologija, kuri ateityje bus naudojama naudingų cheminių medžiagų sintezei, kuro konversijai, mikro- ir nanodalelių nusodinimui, įvairios paskirties katalizinių ir tribologinių dangų bei kompozitų sudarymui.