毕业论文课题相关文献综述
一、研究背景
工业陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐冲刷等一系列优越性，可替代金属材料和有机高分子材料用于苛刻的工作环境，已经成为传统工业改造、新兴产业和高新技术中必不可少的一种重要材料，在能源、航空航天、机械、汽车、电子、化工等领域具有非常广阔的应用前景。除此以外，陶瓷还具有良好的绝缘性能，在电力系统及电气设备中应用广泛。
近年来，随着技术的发展，电气元件工作环境日益复杂，其性能也受到影响。以电力系统陶瓷绝缘子为例，在雨雪霜雾天气下，陶瓷表面会附有水滴或者覆冰，引发湿闪；空气中灰尘或者污秽颗粒附着其上，陶瓷表面被污染后会引发污闪。无论湿闪还是污闪，都对电力系统运行安全性和稳定性有着显著影响。在不同应用场合，对陶瓷表面的亲水性、憎水性、粘接型以及一些电学性能提出新的要求。
改变材料表面性能的方法有很多。目前最常见的方法是通过化学处理，在材料表面植入功能基团或者形成功能涂层。但化学方法存在处理时间长，工业流程复杂、有环境污染隐患等问题。等离子体内部含有种类丰富的活性粒子，在材料、能源、环保、生物医学等许多领域有着良好的应用前景，其中尤其是以利用等离子体处理材料表面，使其形成新的官能团，改善其亲水性、疏水性、生物相容性等物理化学性能效果最为显著。
等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态，是由大量电子、带电离子和中性粒子组成的、宏观上呈准电中性的物质聚集状态。分别用电子温度Te和离子温度Ti来描述等离子体温度，等离子体按其热力学平衡状态，可分为非热平衡等离子体，局部热平衡等离子体和热平衡等离子体。即根据电子温度和离子温度之间的大小关系来划分。
①当电子温度比离子温度高很多，而离子温度和气体温度与室温接近时，继而形成热力学非平衡状态，此时即为非热平衡等离子体，又称为低温等离子体。
②当仅在局部存在一些电子，离子和气体温度达到热力学平衡时，各种粒子没有达到全面的热力学平衡，称为局部热平衡等离子体，即热等离子体。
③当电子温度和离子温度完全相同，而气体温度极高时，称为完全热平衡等离子体，即高温等离子体。
等离子体的不同分类中，我们比较关注非平衡低温等离子体，由于在低温等离子体中，电子温度较高，具有较高的电子能量，同时还含有化学性质较为活泼的活性粒子及自由基等，非常有利于化学反应的进行，且离子和气体温度较低，不会烧坏物体。因此，低温等离子体在生物医学，化学合成，材料处理等领域有着广泛的应用[31]。
产生非平衡低温等离子体的方式有很多，介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharige,DBD）和基于DBD的大气压等离子射流（Atmospheric Plasma Jet,APPJ）是低温等离子体的主要产生方式。相比典型的DBD，APPJ由于产生装置灵活且便于处理复杂表面，因而在低温等离子体未来的应用中具有更广阔的前景[1]。大气压低温等离子体射流以其操作简单、安全性好、环境友好等显著优点，在过去的几十年中受到了广泛的关注。在此期间，等离子体射流源设计、射流产生机理及特性研究、射流参数效应以及射流在众多领域中的应用得到了不断地发展和完善。
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