等離子體電化學原理與應用

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，等離子體電化學原理與技術研究和應用范圍不斷拓展。等離子體電化學原理與技術從歐洲研究高電壓陽極氧化的電壓電流關系開始，前蘇聯(lián)巴頓研究所系統(tǒng)地研究了陽極和陰極等離子體電化學原理與技術。隨后北京師范大學開展陽極微弧氧化理論，西安理工大學及其他高校院所開展微弧氧化系列設備的研發(fā)和應用研究，等離子體電化學原理與技術隨著電源控制技術的發(fā)展趨于成熟。等離子體電化學原理與技術已從閥金屬陽極表面微弧氧化拓展至金屬陰極表面的合金化和表面納米化技術，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其名稱演變有火花放電陽極氧化、微弧氧化、液相等離子體等等。因各研究者專業(yè)的不同和分析角度的不同產(chǎn)生差異，作者結合氣體中等離子體技術，建議該技術統(tǒng)一稱為等離子體電化學原理與技術。其中陽極表面為微弧等離子體氧化技術，陰極表面為溶液中等離子體合金化及溶液中等離子體納米化。其中閥金屬（Al、Mg、Ti、Zr、Nb、Ta、Hf）表面微弧等離子體氧化技術研究和應用已廣泛開展，因此本書系統(tǒng)介紹了等離子體電化學的Z新理論成果和研究進展。陽極閥金屬表面微弧等離子體氧化理論從處理溶液體系開始研究。初期研究認為不同處理溶液影響了微弧等離子體氧化陶瓷層的成份和結構，進而影響到陶瓷層的性能。最近研究認為微弧等離子體氧化處理機理主要決定于微弧等離子體氧化電源模式。微弧等離子體氧化理論從氣隙膜等離子體理論發(fā)展到向陶瓷層的量子化理論方向發(fā)展。納秒脈沖電場作用于陰陽極之間，在陽極呈離散的弱電弧形式，而在宏觀上表現(xiàn)為強輝光形式，其產(chǎn)生高電壓幅值，窄間隙，高重頻和陡上升沿脈沖放電完全擊穿氣隙膜，快速形成貫穿兩極的等離子體通道，激發(fā)了相互交疊大面積均勻放電，等離子體區(qū)域擴大，高重復頻率納秒脈沖放電造成記憶效應、熱效應和超聲沖擊波負壓吸引力，在表面發(fā)生物理效應和化學效應。離散納米電子束通過與陽極表面交換能量是陽極表面原子脫離表面以納米顆粒形式集聚柔性研磨剝離。本書在系統(tǒng)整理幾十年研究成果的基礎上，分類和總結了等離子體電化學的物理化學原理，全面介紹不同流派的觀點，反映了當今世界的等離子體電化學的前沿技術成果，對等離子體電化學電源技術的發(fā)展進行了詳述。同時本書歸納和總結了國內(nèi)外等離子體電化學原理和技術前沿，提供給我國本領域研究者參考，希望更多等離子體電化學研究者在此領域取得更大的突破和發(fā)展。

　　蔣百靈，博士，二級教授，博士生導師。先后獲得陜西省科學技術一等獎、國家科技進步二等獎等。先后負責國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、973課題等。完成專著2本，授權發(fā)明專利8項，發(fā)表論文120多篇。蔣永鋒，河海大學教授。