等離子簡介

眾所周知，物質由于溫度的不同而可以處于固態、液態或氣態。這些狀態是指物質“聚集態”而言，即宏觀物體由于其構成的微觀粒子間結合或聚集程度不同，而表現出不同存在狀態。

物質的第四種狀態

等離子體是除物質固態、液態和氣態之外的第四態，是一種電離而來的氣體物質，是含有正負離子、電子和自由活性基團等的集合體，在宏觀上正電荷和負電荷電量基本一致，呈電中性，因此稱為等離子體。在實驗室中，產生等離子體的形式多采用氣體放電。按照等離子體激勵電源的不同，可以分為直流等離子體、低頻等離子體、中頻等離子體、射頻等離子體和微波等離子體，通過燃燒法、沖擊波法和激光照射法等也是實驗室用來得到等離子體方法之一。等離子體技術在眾多領域都有著應用，特別是在材料表面改性有著大量的研究和潛力。

隨著科學技術的不斷發展和部分高科技領域對傳統材料性能要求的不斷提高，等離子體技術憑借時間短、效率高和節能環保等優勢已經在尖端技術領域上得到了廣泛應用，如材料科學、高分子科學、生物醫學、環境科學和光學材料等領域。等離子體的電子溫度較高，而中性粒子和離子的溫度卻有不同。中性粒子和離子的溫度較低時（接近于室溫），與電子溫度相差較大，一般稱為這類等離子體為低溫等離子體，而中性粒子和離子的溫度較高，在5000~20000K范圍，這類等離子體稱為高溫等離子體。如：太陽內部發生的鏈式反應、極地的極光和令人驚駭的“蘑菇云”中都有高溫等離子體的存在。由于體系溫度過高，被處理的材料本身會受到嚴重的損傷。低溫等離子體相較于高溫等離子體，具有溫和性，對材料的損傷較小，一般只作用于材料表面幾納米深。低溫等離子體在改性過程中由于能量較低，在被改性材料表面能量積累也較少，不容易對來料造成燒結或者是燒蝕等現象，因此低溫等離子體多適用于材料的表面改性。

等離子體放電現象