基于輝光放電等離子體數(shù)值模擬的玻璃除氣研究.pdf

1、真空玻璃以其保溫隔熱、隔音、防結(jié)霜結(jié)露、耐風(fēng)壓強(qiáng)度等性能好的優(yōu)勢(shì)被用作節(jié)能型的建材，但至今仍未實(shí)現(xiàn)普及，這與玻璃表面的氣體吸附與放氣密不可分。傳統(tǒng)的加熱方法不能滿足對(duì)大面積玻璃除氣的要求，采用在真空環(huán)境中用等離子體對(duì)玻璃表面進(jìn)行轟擊除氣的方法，可以得到干凈、含氣量少的玻璃表面，提高了真空玻璃的質(zhì)量和壽命，因此該方法具有很好的研究和應(yīng)用前景。
　　現(xiàn)階段關(guān)于等離子體除氣的研究局限于微電子、平板顯示器等行業(yè)，對(duì)大面積的建材玻璃除氣的研

2、究幾近空白。本文從玻璃除氣設(shè)備放電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出發(fā)，利用COMSOL Multiphysics軟件，建立數(shù)學(xué)模型和幾何模型，以相對(duì)簡(jiǎn)單的放電除氣結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，針對(duì)放電電極的形狀、帶電的正負(fù)、排布形式等結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行了模擬，分析了等離子體的特性對(duì)玻璃除氣的影響。發(fā)現(xiàn)放電電極帶負(fù)電、截面形狀為圓形、個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，等離子體的分布均勻、電子能量高、垂直碰撞玻璃表面的離子流密度高且均勻，即除氣效果好。
　　本文中，選出了一組對(duì)除氣造成主要影響的參

3、數(shù)，包括電極與玻璃之間的距離H、電極與電極之間的距離L、電極工作電壓U和真空室壓力P。對(duì)除氣相關(guān)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)基于正交試驗(yàn)，通過(guò)按照正交表進(jìn)行的模擬得到一組最優(yōu)的參數(shù)組合，即:H=0.1m、L=0.15m、U=-1200V和P=2Pa，這組參數(shù)對(duì)玻璃除氣設(shè)備的設(shè)計(jì)與真空玻璃生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)的意義。
　　本文在優(yōu)化得到的結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了其他參數(shù)和結(jié)構(gòu)對(duì)除氣效果的影響。分析兩排放電電極時(shí)等離子體的分布及其對(duì)