Исследование влияния режимов генерации ВЧИ разряда на равновесную температуру плазмы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Данилова, Ольга Тимофеевна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Омск МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.08 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Исследование влияния режимов генерации ВЧИ разряда на равновесную температуру плазмы»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование влияния режимов генерации ВЧИ разряда на равновесную температуру плазмы"

з од

На правах рукошси

ДАНИЛОВА ОЛЬГА ТИМОФЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ГЕНЕРАЦИИ ВЧИ РАЗРЯДА НА РАВНОВЕСНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ ПЛАЗМЫ

01.04.08. - Физика и химия плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Омск - 1995

Работа выполнена в Омском государственном университете

Научный руководитель: кандидат физико-математических на;

доцент Сергеев В.Н.

Официальные оппоненты:

1. Доктор физико-математических наук, заведующий кафе; общей физики ОмГУ Юга» К.Н.

2. Кандидат физико-математических наук, зав. лаборато] Института физики прочности и материаловедения СО РАН Климент

Ведущая организация:

Институт проблем водородной энергетики и плазме! технологий Российского научного центра "Курчатовский Институт

Защита состоится среЬрслК 1396* ¿' /о -ОО на заседг диссертационного совета К 064.36.03 по присуадению уче степени кандидата физико-математических наук при Оме государственном университете (644077, г.Омск, пр-кт Мира, 55

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омск государственного университета.

Автореферат разослан п2Ъ" рнЬоря 1996 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета кандидат

физико-математических наук ----Сергеев В

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкое применение плазмохимических процессов в химической, металлургической, электронной и других отраслях промышленности требует разработки новых технологий, обладающих высокой эффективностью, экологически чистых, использующих доступное и дешевое сырье.

Для реализации крупнотоннажных технологических процессов в основном используются дуговые, высокочастотные и СВЧ плазмотроны, т.е. источники равновесной или близкой к равновесию плазмы. Среди этих источников высокочастотный индукционный (ВЧИ) разряд выгодно отличается чистотой получаемой плазмы, значительной объемностью разряда, большим ресурсом работы плазмотрона. Однако, температура равновесной плазмы при давлениях, близких к атмосферному, лежит в пределах 6000 - 10000 К и практически не поддается регулированию. Такие высокие температуры не нужны для целей плазмохимии, так как большинство процессов плазмохимической технологии эффективно протекают при более низких температурах (порядка 2500 - 4000 К). Плазменные же температуры перегревают реагирующую смесь и большая часть энергии затрачивается на процессы диссоциации и ионизации, а повышенные градиенты температур увеличивают непроизводительное рассеивание энергии, снижая тем самым общую эффективность процесса.

В,связи с этим, любые исследования способов управления температурой равновесной плазмы, в особенности с целью ее понижения, являются актуальными, что определяет необходимость проведения таких исследований для оптимизации режимов генерации ВЧИ разряда.

Цель работы заключалась в исследовании методами численного моделирования возможных способов управления температурой плазмы ВЧИ разряда, экспериментальной проверке полученных результатов и разработке способов практического применения ВЧИ плазмы в технологии получения ультрадисперсных материалов.

Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие основные задачи:

1. Разработка алгоритма расчета температуры ВЧИ разряда с использованием модели металлического цилиндра, которая заключается в уподоблении плазменного столба металлическому цилиндру с постоянной электропроводостью о и радиусом г0.

2. Исследование зависимости характеристик ВЧИ разряда от параметров высокочастотного генератора, плазмотрона и плазмообразущего газа.

3. Экспериментальные исследования различных рэкимов генерации ВЧИ плазмы и протекающих в ней шзазмохищческих процессов.

4. Разработка методик измерения характеристик получаемых в плазме ультрадасперсых порошков (УДП).

3. Научная новизна результатов.

В диссертационной работе впервые разработана расчетная модель ВЧИ разряда, включающая как частные случаи модель металлического цилиндра для скицированного разряда и модель контрактованного разряда для нескинированного разряда.

Методами численного моделирования получена новая информация о свойствах ВЧИ разряда, позволившая сформулировать требования к режиму генерации нескинированного разряда, обладающего относительно низкой равновесной температурой.

Расчитаны электрические и геометрические параметры плазмотрона, индуктора и ВЧ генератора необходимые для генерации нескинированного разряда.

Получен низкотемпературный нескицированный разряд в контрагированной форме.

Разработан и реализован технологический процесс получения УДП оксидов металлов из отходов промышленного производства.

Разработаны методики определения электрофизических и магнитных характеристик получаемых УДП.

Практическая значимость работы.

Результаты проведенных исследований могут использоваться для реализации технологических процессов в ВЧИ разрядах атмосферного давления.

Технологические процессы получения УДП могут применяться на* предприятиях лакокрасочных производств, а результаты исследований по способам получения и свойствам

магнитопроницаемых пигментов - для разработки технологии производства ксерокопировальных горошков.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Теоретическая модель ВЧИ разряда, объединяющая в одном алгоритме как скицированную, так и нескинированную формы разряда.

2. Результаты численного моделирования параметров ВЧИ разряда, определяющие условия генерации нескинированной формы разряда.

3. Методики и результаты расчета ВЧ генератора и ВЧИ плазмотрона, позволяющие согласовать генератор с индуктором плазмотрона.

4. Технология получения УДП оксидов металлов из отходов промышленных производств.

5. Методики определения электрофизических и магнитных характеристик получаемых в плазме дисперсных материалов.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Российской конференции "Получение, свойства и применение энергонасыщенных ульградисперсных порошков металлов и их соединений" (г. Томск, 1993 г.); на международном симпозиуме по адсорбции и жидкостной хроматографии макромолекул (г. Омск, 1994 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем диссертации - 156 страниц машинописного текста, в том числе 37 рисунков, 17 таблиц и список цитируемой литературы из 240 наименований.

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность выбранной теш диссертационной работы. Сформулирована цель работы и показаны ее научная новизна и практическая ценность.

В первой главе проведен обзор существующих методов генерации плазмы и реализуемых в ней плазмохимических процессов. Рассмотрены свойства газовых разрядов, являющихся источниками

плазмы равновесной или близкой к равновесию. Это разряды дугового типа, ВЧ и СВЧ разряда высокого давления.

Приведены характеристики электродуговых плазмотронов, отличающихся сравнительной простотой, наличием источников питания достаточной мощности, большой изученностью дугового разряда. Недостатки таких плазмотронов - небольшой ресурс непрерывной работы, наличие загрязнений в реакционной зоне, невозможность нагрева реагентов без использования промежуточных теплоносителей.

Эти недостатки могут быть частично устранены при использовании для генерации плазмы электромагнитных полей' других частот, превде всего ВЧ и СВЧ диапазонов.

ВЧ факельный разряд, также как и дуговой, относится к разрядам электродного типа. Однако, по своим свойствам и механизму генерации плазмы он существенно отличается от разряда дугового типа. Ресурс работы ВЧФ плазмотронов мощностью 20 - 40 кВт составляет ~ 1000 час., а расчетный ресурс ВЧФ плазмотрона мощостъю 1000 кВт при токе 300 А может составить 200 час. Основным преимуществом ВЧФ генераторов плазмы является отсутствие кварцевой разрядной камеры, возможость изготовления камер из металла и, соответственно, более высокая механическая прочность. К недостаткам такого типа генераторов плазмы относится зависимость параметров от свойств вводимых реагентов и некоторая эрозия электрода. Кроме того, КПД нагрева в факельных плазмотронах невысок - всего (40 - 65) %

В диапазоне частот 10 - 50 МГц вклад электрической и магнитной составляющей электромагнитного поля в плазму разряда становится соизмеримым, поэтому Е- и Н- разряда имеют одинаковые условия для возникновения. Тем не менее, фазовые соотношения в ВЧ плазмотроне дают неоспоримые преимущества емкостному типу связи разряда с источником энергии. В ВЧЕ плазмотроне токи проводимости разряда замыкаются на внешние электроды в виде токов смещения. Электромагнитная энергия подводится к плазме за счет емкостной связи разряда с электродами. Для генерации ВЧЕ разрядов, как правило, используются установки, работающие на частотах 13,56 и 40,68 МГц. Удобство ВЧЕ плазмотронов состоит в том, что с их помощью может быть снижена минимальная мощность,

необходимая для поддержания разряда атмосферного давления на высокоэнтальпийных газах. Положительные качества ВЧЕ генераторе плазмы реализуются в частности при модификации поверхности. К недостаткам ВЧЕ плазмотронов можно отнести невысокий КПД установки (30 - 60) % и низкую среднемассовую энталышю плазменной струи.

Ниже частоты 13,56 МГц следующая разрешенная частота - 5,28 МГц, на которой связь ВЧЕ разряда с электродами настолько ухудшается, что требуется разрабатывать специальные приемы для улучшения согласования. Целесообразным выходом из этого положения является переход на индукционный тип связи ВЧ разряда с токолроводящим элементом.

Коэффициент полезного действия ВЧИ установок зависит от конструкции плазмотрона, диаметра разрядной трубки и расхода газа. На промышленных установках он составляет (50 - 60) %. Отклонения от термодинамического равновесия в ВЧИ разряде незначительны и практически не влияют на температуру плазмы, которая обычно достигает (6000 - 10000) К. Однако, для большинства плазмохимических реакций нет необходимости в получении таких высоких температур. Поэтому для целей плазмохимии более предпочтительны СВЧ разряды, позволяющие реализовывать более низкие среднемассовые температуры газа.

Техника СВЧ-диапазона позволяет создавать разрядные устройства, обеспечиващие независимость мощности и частоты генерируемых источником колебаний от параметров плазмы. Основная особенность плазмы СВЧ - разрядов - ее заметная неравновесность даже при атмосферном давлении. Поэтому наиболее эффективной областью применения СВЧ разряда является неравновесная плазмохимия. Однако, СВЧ плазмотроны сложны в аппаратурном оформлении, а значит и дороги в эксплуатации.

В результате анализа литературных данных сделан вывод, что индукционный плазмотрон в принципе представляет собой идеальное устройство для использования в плазменных технологических процессах, так как отвечает требованиям стерильности плазмы, объемности разрядного пространства, большого ресурса непрерывной работы. Кроме того ВЧИ генераторы плазмы дешевле, просты в эксплуатации и имеют большую мощность. Единственным ограничением

применения ВЧИ разряда в технологии является высокая равновесная температура плазмы, что приводит к значительным потерям энергии и снижению общей эффективности технологического процесса.

Решение задачи генерации ВЧИ плазмы в диапазоне более низких температур требует детального анализа механизма поддержания разряда с использованием экспериментального материала и путем моделирования зависимости его температуры от различных факторов с привлечением известных моделей ВЧИ разряда.

Простейшей моделью, неплохо описывающей электродинамическую сторону процессов, происходящих в плазме ВЧИ разряда, является модель металлического цилиндра (ММЦ), которая позволяет определить потоки энергии, входящие в уравнение теплового баланса:

1 * ^

---г з + о <4> = о, (I)

г йг Ф

где <Тг= - К ^ - тепловой поток на стенку.

Уравнение теплового баланса (уравнение Эленбааса - Геллера) должно Б^:элнятся при равновесной температуре, для определения которой требуется нахождение условий равенства потоков энергии выделяемой в разряде и отводимой теплопроводостью.

В одномерных условиях это уравнение интегрируется и для осесимметричных систем приводится к простому виду:

<т + б = о. (2)

г г 1 '

Во второй главе приводится алгоритм расчета основных характеристик ВЧИ разряда, анализ полученных результатов и применимости модели металлического цилиндра.

Применение ММЦ при задаваемых параметрах ампер-витков соленоида 10п и радиуса разрядной камеры ^ позволяет определить зависимость температуры плазмы от величины и частоты тока в индукторе, радиуса трубки и свойств газа. Алгоритм определения равновесной температуры сводится к расчету зависимости от температуры потока электромагнитной энергии , поглощаемой в плазме, теплового потока <тг , отводимого теплопроводностью, с последующим нахождением температуры, при которой эти потоки

- э -

равны. Последнее значений и будет равновесной температурой.

В приближении бесконечно длинного соленоида удобнее рассчитывать не потоки энергии, а величины мощности на единицу длины проводящего цилиндра, т.е. мощность, поглощаемую плазмой

Ш 1/ = 2 (3)

где

зо =(ог£ /Ш) (г/о)"'2 = = 3,16 1О-г(Ав/см)[£(МГц)/о(0м"1см"1)],У2 Вт/см2 (4)

Р = <|2(Ъег а Ьег'а +■ Ье1а Ъе1'а)/(Ъег2а +Ъез.2а), а = |Зт/5~

и мощность, отводимую теплопроводностью где

4 X к Т2

•-То =-г" (6)

° & б

Тогда условие баланса: да = да

" * 5ИД. ОТВ.

Вопрос об электропроводности в рамках ММЦ не может быть решен, т.к. при нагреве металла зависимость ' а(Т) невелика и изменение ее по объему такзке незначительно, а при нагреве плазмы температура и электропроводность определяются балансом энергии в самой области разряда. При организации алгоритма принято во вимание следующее: в состоянии термодинамического равновесия плотности электронов, ионов и нейтральных атомов кгп связаны с температурой уравнением Саха

ЦД (2гапвкГ) 3/2 £ _

-=--3- ехр (———Ч, (7)

ип я3 ы

где £ - энергия ионизации; ^-статистический вес атома и иона;

= - уменьшение энергии ионизации атома в плазме по сравнению с изолированным атомом, обусловленное существованием кулоновских полей в плазме.

Таким образом, для нахождения условий баланса энергии и оценки зависимости свойств плазмы ВЧИ разряда от параметров ВЧ генератора, используя итерационную процедуру расчета, была составлена на языке basic программа, реализовавая на ПЭВМ IBM/at, предусматриващая следующие возможости:

- производить расчет с учетом всех свойств плазмообразущих газов - одно- и многокомпонентных;

- рассматривать разряд в статическом к динамическом режимах;

- выполнение критерия баланса мощностей проверяется для предельных случаев, когда 3 < 0,5 г0 (высокие температуры) и когда б > 0,5 г0.

Задаваемыми параметрами являются: ампер-витки 10п, частота тока f, максимальная скорость потока газа.

С использованием описанной методики проведены расчеты основных характеристик ВЧИ плазмы: концентрации электронов, электропроводности и равновесной температуры. Расчеты проводились для трех плазмообразующих газов: атомарного аргона, молекулярного - азота и газа сложного состава - воздуха.

Из анализа результатов численного моделирования параметров ВЧИ разряда следует, что способы управления его температурой, ограничены следующими критериями:

- условием применимости ММЦ;

- условием отвода энергии на стенки разрядной камеры в статическом режиме (без продува газа через разрядный промежуток);

- критерием минимальной мощности, требуемой для поддержания разряда атмосферного давления (использовалось полученное нами эмпирическое значение порядка 3-х кВт);

- максимальным значением осевой составляющей скорости при продуве газа через разряд, достижимом для заданной мощности генератора;

- максимальной мощностью генератора.

Как показали расчеты в рамках ММЦ, минимальная равновесная температура сканированного ВЧИ разряда в аргоне ограничена значением 8900 К, в азоте - 7700 К м 6400 К и воздушной плазме на частоте 13,55 МГц. Все другие режимы дают большие значения равновесных температур.

Для анализа процессов, протекающих в ВЧИ разряде в

низкотемпературой области (5 > 0,5 г0), алгоритм расчета был расширен за рамки ММЦ. Выделяемая и отводимая мощности в этом случае расчитывались с использованием выражений:

л „ = (ишХйч/16о2) = €сь? (ш)гН*/о4 (8)

ВИД « ^

8и; к кт2

V? = --(9)

отв. 8

V

Результаты расчетов приведены на рис. I. Здесь кривые 1-3 соответствуют режиму нескинированного разряда для частот 0,44 МГц, 5,28 МГц и 13,56 МГц соответственно. Верхняя ветвь кривых относится к скинированному разряду. Кривая 4 приведена для скорости потока газа 200 м/с. В режиме генерации ВЧИ разряда с большой глубиной скин-слоя возможны более низкие температуры, соответственно для аргона, азота и воздуха: 4100 К, 6700 ■ К и 3400 К. Однако, при таких температурах для эффективого поглощения мощности ВЧ генератора необходимо увеличивать объем разряда, чего можно добиться применяя длинный индуктор. Разряд в этом случае должен вытягиваться и переходить в контрагированную форму. Для поддержания такого нескинированного разряда необходимо решить две задачи:

1) найти способ стабилизации разряда в неустойчивом состоянии, соответствующем падающему участку зависимости его температуры от числа ампер-витков;

2) согласовать ВЧ генератор с достаточно длинным индуктором, позволяющем получать разряд в контрагированной форме и вкладывать в него большие энергии.

В третьей главе описываются основные результаты исследований по согласованию ВЧ генератора с индуктором ВЧИ плазмотрона и разработке технологических установок на базе генераторов ВЧД 4/40, ЛПЗ-67 и ВЧГ9 60/0,44.

Для определения частоты генерации и коэффициента обратной связи была составлена программа, позволяющая графически представлять зависимости реактивных сопротивлений от частоты. Частота, при которой суммарное реактивное сопротивление обращается в нуль и есть искомая частота генерации.

В ходе расчета и настройки генератора учитывались требования, вытекающие из анализа результатов численного

тк

- <?-■

/оооо

зооо

¿ООО

7000

6000

5000

то

/• \ /

* / С

1 V "—^ ' Ч ^ \ \ V

1.

3

Рис. I. Зависимость температуры от ампер-витков

т

а) Ъ)

Рис. 2. Фотографии скинированного (а) и нескинирован-нопо ВЧИ разряда в воздухе.

моделирования, суть которых заключалась в следующем: для получения устойчивого режима генерации не скинировэнного разряда необходимо обеспечить поглощение подводимой ВЧ мощности областью относительно прозрачной для ВЧ поля плазмы. А это возможно лишь за счет увеличения объема этой области, т.е. при фиксированном радиусе разрядной камеры увеличивать длину плазменного столба. Следовательно, необходимо применять достаточно длинный индуктор. Для согласования такого индуктора с анодным контуром ВЧ генератора индуктивность контура должна быть достаточно большой. Поэтому критерием устраняющим произвол в выборе реактивных сопротивлений, является условие максимального значения индуктивности анодного контура.

По результатам расчетов были скомпонованы схемы высокочастотных генераторов. Исследования режимов их работы показали устойчивость генерации, возможность изменения выходной мощности и напряжения на индукторе за счет регулирования коэффициента обратной связи путем изменения емкости обратной связи.

Согласно сделанным выводам по результатам расчетов были определены основные геометрические и электрические параметры ВЧИ плазмотрона. Экспериментально получены формы скицированного и нескинированного разрядов (фотографии на рис. 2). Обнаружено,что диаметр скинированного разряда близок к диаметру разрядной камеры, а его высота равна высоте индуктора. Переход к нескинированному разряду происходит при увеличении расхода газа. Такой разряд имеет длину, превышающую высоту индуктора в 3 - 4 раза. Причем большим значениям вкладываемой мощности соответствует большая длина разряда. Соотношение радиусов разряда и камррн порядка 0.^, что улучшает условия охлаждения стенок разрядной камеры и повышает ресурс ее работы. При переходе разряда в контрактованную форму напряжение на индукторе увеличивается, а ток индуктора уменьшается. Последнее обстоятельство говорит о том, что нагрев плазмы нескинированного разряда является комбинированным: вихревыми токами и емкостной составляющей тока, которая становится существенной в длинном индукторе при малой проводимости плазмы и большом напряжении на индукторе. Сделанные нами оценки позволяют утверждать, что

полученная форма нескинированного разряда существует при температурах (4000 - 5000) К.

Четвертая глава посвящена исследованию возможностей практического применения контрактованного ВЧИ разряда с пониженной температурой на примере ллазмохимического синтеза ультрадисперсных порошков (УДП).

Нами были получены УДД оксидов железа из отходов систем водоподготовки и оксидов хрома из отработанных растворов гальванических ванн.

Температуры конденсации реагентов и закалки конечного продукта определялись по результатам термодинамического" анализа.

Исследование гранулометрического состава на установке ПМ -100 при увеличении I50QQ раз показало, что полученные порошки

сферической форм имели характерный размер ~200 А .

Идентификация сырья и получаемых порошков проводилась методом рентгенофазяого анализа на установке ДF0H-3.

Минералогический состав был определен на флуоримегре ФРА-30.

В процессе работы с порошками для определения их электрофизических свойств была разработана методика, основанная на применении цепей с сосредоточенными параметрами .

Экспериментально установлено, что полученный порошок на основе оксида железа представлял собой магнитную фазу оксида -РвдО^. Для сравнения магнитных свойств синтезируемых в плазме порошков была разработана методика определения оценочного параметра, имеющего смысл эффективной магнитной проницаемости.

УДП на основе оксида хрома и железа использовались в качестве пигментов при производстве термостойких красителей. Поршки оксида железа, обладающие'магнитными свойствами, служили компонентами магнитспрошщаемого технического углерода, который может быть использован при разработке технологии получения ксерокошроч члчтнт тторошкоч.

В заключении сформулированы основный результаты и выводы диссертации.

Основные результаты работы.

I. На основании сравнительного анализа источников низкотем-

пературной плазмы и плазмохимических процессов, реализуемых в равновесных или близким к равновесным газовых разрядах показано, что наиболее перспективным для крупнотоннажных производств является высокочастотный индукционный разряд, так как при реализуемых мощностях БЧ установок, большом ресурсе их непрерывной работы можно получать значительные объемы плазмы, не загрязненной посторонними примесями.

2. Из обзора различных плазменных технологических процессов следует, что для большинства из них оптимальные температуры лежат в диапазоне 2000 - 4000 К, тогда как равновесные температуры ВЧИ разряда имеют значения 6000 - 10000 К, что значительно выше требуемых для проведения плазмохимических реакций. Это снижает эффективность использования равновесных разрядов в плазмохимии, а в ряде случаев ставит под сомнение целесообразность самих плазмохимических технологий.

3. С целью исследования возможностей управления характеристиками ВЧИ плазмы разработана расчетная модель, включающая, как частные случаи, модель металлического цилиндра для разряда с тонким скин-слоем и модель контрагированного разряда при большой глубине скин-слоя.Проведенное численное моделирование параметров плазмы ВЧИ разряда показывает, что обе модели можно совместить в рамках одного алгоритма. Расчетная программа, построенная по этому алгоритму достаточно универсальна и позволяет численно моделировать широкий спектр характеристик ВЧИ разрядов практически при любых режимах их генерации.

4. Исследование возможностей управления температурой скицированного ВЧИ разряда показало, что его равновесная температура не может бить нже 7700 - 9000 К. В режиме генерации разряда с большой глубиной скин-слоя возможны более низкие температуры, порядка 3400 - 6700 К Однако, при таких температурах для . эффективного поглощения энергии ВЧ поля необходимо увеличивать объем разряда. Такой разряд может устойчиво существовать только в контрагированной форме. Условием перехода разряда в котрагированную форму является применение многовитковог'о индуктора с длиной, значительно превышающей радиус разряда.

5. Для решения вопросов согласования ВЧ генератора с доста-

точно длинным индуктором, позволяющим получать - разряд в контрагированной форме и: вкладывать в него большие энергии, проведены расчеты системы ВЧ генератор - ВЧИ плазмотрон. На основе этих расчетов реализован режим генерации ВЧИ разряда с большой глубиной скин-слоя. Получен устойчивый разряд в контрагированной форме.

6. Проведенные исследования методов генерации и характеристик ВЧИ разрядов подтверждают возможность получения контрагированной формы нескинированного разряда с температурой плазмы боле* низкой, чом в используемом обычно скицированном разряде. Контрагированный разряд более технологичен, так как наряду с возможностью повышения эффективности его использования за счет понижения температуры, он позволяет значительно повысить ресурс работы плазмотрона из-за меньших тепловых нагрузок на стенки камеры, а геометрия плазмы в нем более удобна для проведения плазмохимических процессов непосредственно в зоне генерации плазмы.

7. Практическое применение контрагированного ВЧИ разряда реализовано в процессах плазмохимического синтеза ультрадисперсных порошов оксидов металлов из отходов промышленного производства. Разработана и смонтирована технологическая установка для получения ультрадисперсных порошков из отходов систем водоподготовки и гальванических ванн. Получены УДП оксидов железа, алюминия, хрома.

8. Разработанные методики определения электрофизических и магнитных свойств получаемых УДП позволяют контролировать основные параметры продукта с целью их корректировки изменением режима плазмохимического процесса. Исследования получаемых порошков показывают, что они могут использоваться в качестве пигментов при производстве продуктов лакокрасочной промышлености, .а также для производства ксерокопировальных горошков.

Основые результаты диссертации опубликованы в работах: I. Тихомиров В.В., Пинчук В.В., Сергеев В.Н., Струнина H.H., Бондарев И.С., Данилова О.Т. Разработка высокочастотного индукционного плазмотрона для переработки сероводорода.- Омск, 1987.- 66 стр. (Научный отчет № гос.per. 01870027850).

2. Тихомиров В.В., Сергеев В.Н., Струнина H.H., Кузин В.В., Ткачев О.П., Перепелкин E.G., Данилова О.Т. Разработка способов повышения КПД мощных БЧИ плазмотронов.- Омск, 1989. - 50 стр. (Научный отчет Ä гос. риг. OISG003II90).

3. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. и др. Получение УДП оксидов металлов из отходов гальванического производства.- В сб.: Получение, свойства и применение энергонасыщенных ультрадисперсных порошков металлов и их соединений: Тезисы докладов Российской конференции.- Томск: НШ высоких напряжений при ТПУ, 1993, с.14.

4. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. и др. Получение термостойких красителей на основе УДП оксидов металлов, полученных плазмохимическим способом из отходов гальванического производства.- В сб.: Получение, свойства и применение энергонасыщенных ультрадисперсных порошков металлов и их соединений: Тезисы докладов Российской конференции.- Томск: НКИ высоких напряжений при ТПУ, 1993, с.78.

5. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. Исследование электрофизических параметров УДП.- В сб.: Получение, свойства и применение энергонасыщенных ультрадисперсных порошков металлов и их соединений: Тезисы докладов Российской конференции.- Томск: НШ высоких напряжений при ТПУ, 1993, с.47-48.

6. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. 0 возможности управления температурой плазмы ВЧИ разрядов,- В сб.: Тезисы докладов VII конференции по физике газового разряда, ч.Г.- Самара, 1994, с.58-60,

7. Данилова О.Т,, Сергеев В.Н., Струнин В.М. Получение УДП на основе оксидов металлов в плазме индукционного разряда.- В сб.: Тезисы докладов vil конференции по физике газового разряда, Ч.2.- Самара, 1994, с.251-252.

8. Данилова О.Т, Раздъяконова Г.И., Струнин В.И. Получение и исследование многослойного ультрадисперсного пигмента.- В сб.: Тезисы докладов междунардного симпозиума по адсорбции и жидкостной хроматографии макромолекул.- М.: нз-во ПАИМС, 1994, с.71-72.

9. Данилова О.Г., Сергеев В.Н. и др. Графитация технического углерода ТГ-10 в плазме высокочастотного разряда.- В сб.: Тезисы докладов международного симпозиума по адсорбции и жидкостной

хроматографии макромолекул.- М.: из-во ПАММС, 1994, с.32-33.

10. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. Способ измерения электрофизических параметров сыпучих материалов,- В республ. сб.: Радиофизика и исследование свойств вещества.- Омск: Изд-во ОмГПУ, 1994, с.72-75.

11. Данилова О.Т., Сергеев В.Н., Струнин В.И. Получение пигментов на основе оксидов металлов из отходов гальванического производства в плазме ВЧИ разряда. - В республ. сб.: Радиофизика и исследование свойств вещества.- Омск: Изд-во ОмГПУ, 1994, с.76-78.

12. Данилова О.Т., Сергеев В.Н., Тихомиров В.В. Исследование возможностей управления температурой плазмы ВЧИ разряда с использованием модели металлического цилиндра. - В сб.: Материалы 2-го международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии.- Иваново, 1995, с.158-160.

13. Данилова О.Т., Сергеев В.Н. Плазмохимический способ получения Щ оксидов металлов из промышленных отходов. - В сб.: Материалы 2-го международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии.- Иваново, 1995, с.255-257.

14. Данилова О.Т., Раздъяконова Г.И., Струнин В.И. Получение и исследование могослойного ультрадисперсного пигмента. - В сб.: Труды Международного (4-го национального ) симпозиума по адсорбции и хроматографии макромолекул. - Москва, ПАИМС, 1994, с.139-142.