等離子體電化學(xué)原理與應(yīng)用

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)研究和應(yīng)用范圍不斷拓展。等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)從歐洲研究高電壓陽(yáng)極氧化的電壓電流關(guān)系開始，前蘇聯(lián)巴頓研究所系統(tǒng)地研究了陽(yáng)極和陰極等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)。隨后北京師范大學(xué)開展陽(yáng)極微弧氧化理論，西安理工大學(xué)及其他高校院所開展微弧氧化系列設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用研究，等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)隨著電源控制技術(shù)的發(fā)展趨于成熟。等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)已從閥金屬陽(yáng)極表面微弧氧化拓展至金屬陰極表面的合金化和表面納米化技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其名稱演變有火花放電陽(yáng)極氧化、微弧氧化、液相等離子體等等。因各研究者專業(yè)的不同和分析角度的不同產(chǎn)生差異，作者結(jié)合氣體中等離子體技術(shù)，建議該技術(shù)統(tǒng)一稱為等離子體電化學(xué)原理與技術(shù)。其中陽(yáng)極表面為微弧等離子體氧化技術(shù)，陰極表面為溶液中等離子體合金化及溶液中等離子體納米化。其中閥金屬（Al、Mg、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf）表面微弧等離子體氧化技術(shù)研究和應(yīng)用已廣泛開展，因此本書系統(tǒng)介紹了等離子體電化學(xué)的Z新理論成果和研究進(jìn)展。陽(yáng)極閥金屬表面微弧等離子體氧化理論從處理溶液體系開始研究。初期研究認(rèn)為不同處理溶液影響了微弧等離子體氧化陶瓷層的成份和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到陶瓷層的性能。最近研究認(rèn)為微弧等離子體氧化處理機(jī)理主要決定于微弧等離子體氧化電源模式。微弧等離子體氧化理論從氣隙膜等離子體理論發(fā)展到向陶瓷層的量子化理論方向發(fā)展。納秒脈沖電場(chǎng)作用于陰陽(yáng)極之間，在陽(yáng)極呈離散的弱電弧形式，而在宏觀上表現(xiàn)為強(qiáng)輝光形式，其產(chǎn)生高電壓幅值，窄間隙，高重頻和陡上升沿脈沖放電完全擊穿氣隙膜，快速形成貫穿兩極的等離子體通道，激發(fā)了相互交疊大面積均勻放電，等離子體區(qū)域擴(kuò)大，高重復(fù)頻率納秒脈沖放電造成記憶效應(yīng)、熱效應(yīng)和超聲沖擊波負(fù)壓吸引力，在表面發(fā)生物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。離散納米電子束通過與陽(yáng)極表面交換能量是陽(yáng)極表面原子脫離表面以納米顆粒形式集聚柔性研磨剝離。本書在系統(tǒng)整理幾十年研究成果的基礎(chǔ)上，分類和總結(jié)了等離子體電化學(xué)的物理化學(xué)原理，全面介紹不同流派的觀點(diǎn)，反映了當(dāng)今世界的等離子體電化學(xué)的前沿技術(shù)成果，對(duì)等離子體電化學(xué)電源技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了詳述。同時(shí)本書歸納和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外等離子體電化學(xué)原理和技術(shù)前沿，提供給我國(guó)本領(lǐng)域研究者參考，希望更多等離子體電化學(xué)研究者在此領(lǐng)域取得更大的突破和發(fā)展。

　　蔣百靈，博士，二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師。先后獲得陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等。先后負(fù)責(zé)國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、973課題等。完成專著2本，授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng)，發(fā)表論文120多篇。蔣永鋒，河海大學(xué)教授。