2020-11-26 16:15 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
2020年8月8日，第八屆熱等離子體基礎與應用研討會採用視頻網絡形式召開，通過騰訊會議軟體+B站（嗶哩嗶哩）同步直播。本次會議由中國力學學會等離子體科學與技術專業委員會主辦、西安交通大學承辦。來自中國科學技術大學、中國科學院過程工程研究所、核工業西南物理研究院、昆明理工大學、中國科學院等離子體物理研究所、中國科學院力學研究所、北京航空航天大學、四川大學、清華大學、中山大學、西安航天動力研究所、北京理工大學、西安交通大學等科研院校100餘人次的代表和專家參加了研討會。
會議採用專題報告和和集中討論兩種形式展開。來自中國科學院過程工程研究所、核工業西南物理研究院、昆明理工大學、中國科學技術大學、四川大學、北京航空航天大學、中國科學院等離子體物理研究所、中國科學院力學研究所、清華大學以及西安交通大學10所院校及科研單位的13位參會代表做了口頭報告，展示了近幾年來國內在熱等離子體基礎研究與應用方面取得的最新進展和成果，並與參會人員進行在線交流。
熱等離子體在能源方面的應用是今年會議的重要議題，主要包括熱等離子體製備能源材料、以及熱等離子體能源轉化兩個方面。
中國科學院過程工程研究所袁方利研究員從氣化、球化、氫還原反應、氧氧化反應四個方面，以鋰離子電池負極為研究對象，介紹了熱等離子體製備納米矽粉的研究工作，並分析了納米矽粉對鋰離子電池矽碳負極材料應用性能的影響，此外還介紹了球磨法製備矽活性炭複合材料、噴霧造粒法製備矽碳微球、熱等離子體製備矽納米線及矽合金型負極材料等多項研究工作。昆明理工大學梁風教授分別介紹了電弧製備納米鎳及其在鈉-空氣電池的應用、電弧製備碳納米角及其在鈉-CO2電池的應用以及冷等離子體改性MOF衍生碳納米催化劑在鈉-空氣電池的應用，研究了弧根貼附形式形成機制、氮摻雜碳納米角對電池性能優化作用等。
在熱等離子體能源轉化方面：四川大學的印永祥教授分享了熱等離子體轉化CO2的研究工作，總結了對熱解氣體通過物理冷卻和化學冷卻兩種方式來抑制逆反應、大幅提高轉化率和能量效率的方法；北京航空航天大學王偉宗教授介紹了滑動電弧等離子體用於CO2轉化和人工固氮的仿真研究工作，揭示了滑動電弧非平衡特性、振動激發反應、複合反應抑制等物理機制對提升轉化率和能量效率的重要意義。
在熱等離子體材料製備、噴塗等其他方面：中國科學技術大學的陳仙輝博士代表夏維東教授介紹了熱等離子體氣相合成法製備碳納米材料的研究工作，基於實驗和化學反應動力學方法研究了碳納米材料形貌的控制因素和形成機理，並進一步分析了H/C比對石墨烯納米片的形成機理；核工業西南物理研究院陳倫江副研究員分別介紹了直流電弧等離子體在危廢處理和射頻熱等離子體球形鎢粉製備方面的工作，並分析了危廢處理實驗結果、電弧等離子體材料燒蝕特性、鎢粉在等離子體中行為特性、鎢粉注入對等離子體參數影響、球形鎢粉性能等；西安交通大學的張惠宇博士生代表李成新教授分享了一種大氣環境超長層流等離子體射流噴槍內部的起弧過程和射流特徵的模擬方法，從層流等離子體射流演變機理、數值模擬以及等離子體噴塗等方面對研究工作進行了介紹。
此外，針對熱等離子體自身特性相關的研究，參會代表從實驗與仿真兩個角度進行了介紹。中國科學院等離子體物理研究所博士生趙彥君代表倪國華研究員介紹了多電極電弧等離子體特性的研究工作，獲得了放電頻率、放電面積等特性的變化規律，同時研究了圖像處理算法以獲取電弧流場中顆粒物的運動情況；中國科學院力學研究所的黃河激研究員對現有的測速方法進行了回顧，介紹了特徵信號圖像流場測速方法的原理以及在層流、湍流流動條件下的應用實例；西安交通大學的張含天博士生介紹了無標分析法用於直流氬氣電弧組分和壓力測量的相關工作，該測量方法具有較好的魯棒性，可用於電弧等離子體中燒蝕現象和分層現象的研究。
最後在熱等離子體數值建模方面：北京航空航天大學的王海興教授介紹了直流轉移電弧化學非平衡數值模擬的研究工作，揭示了氬激發態和分子離子的相關反應對電弧邊緣以及陽極貼附模式的影響，分析了化學動力學過程通過影響電子數密度分布進而改變陽極表面洛倫茲力以及等離子體宏觀流動的物理過程；清華大學的李和平研究員總結了關於電弧等離子體非平衡協同輸運機制的研究工作，介紹了建立的電弧等離子體非平衡態數值模型和實驗測量平臺，分析了環境壓強和電流對非平衡特性的影響；西安交通大學的孫昊副教授介紹了氣體電弧燃燒和熄滅階段鞘層壓降、電極運動以及化學非平衡行為三個關鍵問題，並通過湯遜散射實驗測量電子密度的變化規律，驗證了化學非平衡行為的有效性。
研討會第二部分為集中討論環節，由清華大學李和平研究員主持。首先解答了網絡參會人員對研討會專題報告部分提出的問題，接著探討了熱等離子體領域的熱點研究問題和發展趨勢。
討論會上，北京航空航天大學的王偉宗教授介紹了國內外關於等離子體在氣體轉換領域的研究現狀，指出在這一領域冷等離子和催化劑是當前學術研究的熱點，但進一步的工業應用仍需要解決能量效率和轉化率過低的問題。四川大學的印永祥教授指出熱等離子體在能源領域具有前景的三方面應用：等離子體製備能源材料、CO2的裂解與轉換以及等離子體制氫。西安航天動力研究所譚暢研究員、昆明理工大學的梁風教授以及中山大學的沈巖研究員也紛紛發言，交流了熱等離子體在各自領域的應用現狀與研究進展。
研討會最後階段經大家共同商議，一致同意2021年第九屆熱等離子體基礎與應用研討會由中山大學承辦。
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原標題：《第八屆熱等離子體基礎與應用研討會紀要》
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