旋转滑动弧等离子体固氮的物理特性

摘要

采用旋转滑动弧等离子体(RGA)进行固氮实验研究.为了考察在N_(2)/O_(2)气氛下放电的物理特性,利用光谱仪、高速摄影仪、示波器等进行研究,考察放电参数、气体体积流量对于氮气的振动温度、氮气的转动温度和电弧特性的影响,以及以上因素对于RGA固氮效果的综合影响.实验结果表明,放电过程可以生产大量NO_(x)气体,通过光谱检测可以清晰观测到NO的γ带系、氮气第二正带系和氮气离子第一负带系.增加放电的氧气体积分数,氮气的振动温度将升高,并伴随着固氮产出的提高;在一定范围内(10%~40%),氧气体积分数提升在提升固氮效果的同时,对放电稳定性有不利影响.综合分析表明,接近空气的放电气氛(氧气体积分数为20%)或直接采用空气放电,能够实现旋转滑动弧等离子体放电固氮的最佳效果.