纳秒脉冲弥散放电能够在大气压下产生高功率密度、高电子能量的低温等离子体。为了研究弥散放电等离子体在金属材料表面改性的作用,利用上升沿约150 ns、脉宽约300 ns的MPC-50D纳秒脉冲电源在大气压下(空气)管-板电极之间产生弥散放电,寻找最佳弥散放电参数,并对金属Cu表面进行了弥散处理。研究结果表明:随着重复频率的增加,弥散放电增强,瞬时功率增大,沉积能量增多。当施加电压为31 kV,重复频率为800 Hz,间隙距离为3 cm时,得到最佳的弥散放电效果。此外,采用发射光谱检测到空气中弥散放电中N2(C→B,0-0)的第二正带系和N2+(B→X,0-0)的第一负带系。采用大气压弥散放电等离子体对金属Cu表面处理的结果显示处理后的Cu表面出现孔径约0.5μm的熔孔;Cu的亲水性及表面能有明显提高,在处理90 s后趋于饱和。显微硬度测量结果表明,表层硬度在等离子体处理时间480 s后提高约26.5%处理后的表面显微硬度测试表明在CO2氛围中处理后表层硬度相对于初始值提高约2倍。在相同处理情况下改变处理材料对铜膜的表面进行处理，均发现等离子体具有清碳和氧化作用[6]。本文在纳秒脉冲电源MPC-50D(上升沿150ns，脉宽300ns)作用下对大气压空气中管板电极结构产生的弥散放电的电学和光学特性进行了分析，用弥散放电对Cu膜表面处理，并采用水接触角测量仪、扫描电镜、能谱分析仪以及显微硬度仪表征了弥散放电对Cu表面的改性效果。1实验装置及测量1.对铜的表面处理-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机1实验装置实验平台的搭建如图1(a)所示，主要包括实验和测量两个部分，其中实验部分主要由纳秒脉冲电源MPC–50D和管–板电极组成。纳秒脉冲电源输出电压在0~40kV，本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  脉冲重复频率在1~2kHz范围内可调，脉冲上升沿约150ns，半高宽约300ns。材料处理时，采用图1(b)所示的管–板电极结构，阳极使用金属材料黄铜，外径12mm，内径10mm。图1实验装置图待处理材料为0.05mm的工业用纯铜，置于阴极表面。弥散放电处理时，根据弥散放电的特点，管板产生的弥散主要在管的外围呈环状的区域，其余两部分为弥散放电的影响区域。实验前，铜膜依次经过丙酮、无水乙醇、去离子水以及超声波清洗，最后置于干燥纸中风干，清除表面水分污染。电压信号采用泰克P6015分压探头收集，放电电流信号由Pearson线圈采集。电压、电流波形通过DPO2024示波器读出，采样频率和带宽分别为1GHz和200Hz。图像用佳能EOS500D数码相机拍摄，镜头为腾龙A001，相机位置与放电间隙间距离约1m。1.2样本及测量初始Cu样品表面化学构成为：C质量分数约6.135%，O质量分数约3.095%，N质量分数约2.855%，Cu质量分数约87.905%。光谱的测量使用?对铜的表面处理-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com