眾所周知,世界上所有的物體都超不過固、液、氣三態的範圍,其實不然,還有一種物質狀態 ,那就是等離子態。這樣的物質很常見——比如說火,等離子態的發現為人類開啟了一扇新的大門。
生活中,我們所看到的「火」是一片亮光,形狀千奇百怪,我們還可以短時間觸摸到「火」,看起來它可以隨著空氣的流動而運動,像一種帶有熱能的軟固體。隨著人們對物質的認識 ,三態已經滿足不了人們了,於是第四態就這樣誕生了。也就是我們今天要介紹的等離子態。
那麼等離子態到底是什麼呢?人們常年看到的閃電、流星以及螢光燈點亮時、火焰燃燒(只有部分高溫火焰才是真正的等離子體,其他大部分日常生活中見到的火焰,都是激發態的氣體分子)時,它們都是處於等離子態。人類可以利用它放出大量能量產生的高溫,切割金屬、製造半導體元件、進行特殊的化學反應等,當然最明顯的例子就是我們的太陽。 ,由等離子態所組成的物體叫等離子體(也有人稱為『超氣態』) 。
敲黑板!敲黑板!敲黑板!
生活中比較常見的普通物質燃燒火焰(如蠟燭火、打火機、紙的燃燒)不全是等離子態,大部分是發光的高溫氣體,其溫度在幾百度左右,同時也是等離子體作用的結果 ,不常見的溫度超過一萬度以上的燃燒火焰(如熱核聚變、航天飛船經過大氣層發生摩擦燃燒)是等離子態 ,我們家裡的白熾燈燈管、等離子體電視、天上的太陽都是等離子態 。
等離子態是一種物質狀態,上面提到的溫度只是一個便於理解的簡易相關概念,它不是按照溫度高低或是否發光來決定的,溫度從室溫甚至到上億度都可以是等離子態(等離子體電視總不能上萬度吧);等離子體也可以不發光。
現在的等離子體技術已在電子、醫療、納米材料製備、環保等領域廣泛應用。
等離子體製造是把等離子體作為一種工業工具。等離子體製造作為新型工業時代知識技術的範例,具有環保、清潔、節能(低汙水、低排放)等特點。等離子體製造技術在實現對材料加工製造的同時,又能實現對材料本省的改性,提高材料的附加價值。採用等離子體製造技術可以提高原材料的附加值,也可以製備新型材料。
據媒體報導,中微半導體設備(上海)有限公司自主研製的5納米等離子體刻蝕機最近經臺積電驗證,性能優良,將用於全球首條5納米製程生產線。臺積電計劃明年進行5納米製程試產,預計2020年量產。
11月12日我國記者報導我國「人造太陽」EAST裝置實現1億攝氏度等離子體運行
中國的脈衝等離子發動機在使用階段處於領先地位,也為未來10萬噸太空梭的研發奠定了堅實的基礎。中國科學院的一位相關人士表示,未來太空梭達到1萬噸時,其等離子發動機將佔據其重量的一半,其累積的能量將產生10萬公裡長的火焰,足以照亮大部分地球。
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