石墨表面的热等离子体去污

发布时间：2021-03-25 22:54

　　利用搭建的热等离子体实验装置,对重金属镉表面沾污的石墨样片进行去污处理,并采用X射线荧光分析去污前后的沾污程度。通过改变样片沾污方式、去污时间和输出电流,对热等离子体的干法去污能力进行了探讨。研究结果表明,热等离子体的去污率与其剥离厚度息息相关,且两者都随着输出电流和去污时间的增大而增大。当输出电流为60 A、去污时间为100 s时,滴加式和浸泡式样片的去污率分别为92%和65%,剥离厚度均达到了几十微米。在同样的实验条件下对热等离子体湿法去污进行了探索,发现在相同输出电流时,随着去污时间的增加湿法去污比干法去污具有更高的去污率,为不同去污场合提供了更多的选择。 

【文章来源】：核技术. 2020,43(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实验装置示意图

去污前后的样片形貌如图2所示，（a）为未沾污样片形貌图，经预处理后其表面较为光滑且无杂质附着；（b）为预处理后样片的局部放大图，可以看出其表面存在较多的孔隙和裂纹；（c）为样片沾污后形貌图，其表面及基材内部均被不同程度污染；（d）为样片去污后形貌图，钟罩型等离子体弧作用在样片产生剥离，留下了明显的长条状去污痕迹。2.1.1 滴加式去污

在不同的电流强度和去污时间下，对滴加式样片进行去污处理，去污率结果示于图3。由图3所知，石墨表面去污率随输出电流和去污时间的增大而增大。在输出电流大于40 A后，去污率与去污时间基本呈线性关系。当输出电流为60 A时，去污效果最为明显，最高可达到92%。热等离子体对石墨样片表面进行了一定程度的剥离，其结果示于图4。输出电流为50 A时，石墨样片表面的剥离程度最大，最大剥离厚度达到57μm。输出电流60 A时具有最佳的去污率，其剥离厚度小于50 A，其原因在于表面孔隙和裂纹会加速热等离子体的剥离作用，而60 A处理样片的表面孔隙和裂纹较少。因此，可在较小的剥离厚度下便可得到较大的去污率。

【参考文献】：
期刊论文
[1]不锈钢放射性模拟样片在空气中的激光去污技术[J]. 马梅花,高智星,汤秀章,郑佐西,朱欣研,张怡,刘雨昕.  核化学与放射化学. 2017(01)
[2]热等离子体超高温化学转化的过程研发和应用进展[J]. 程炎,李天阳,金涌,程易.  化工进展. 2016(06)
[3]高能激光去污技术在核设施退役中的应用研究[J]. 范凯,赵菀,张永领,戴波.  核动力工程. 2015(S1)
[4]激光清洗——富有前途的环保型清洗方法[J]. 宋峰,刘淑静,颜博霞.  清洗世界. 2004(05)
[5]激光清洗技术评述[J]. 张魁武.  应用激光. 2002(02)



本文编号：3100463