渗氮及等离子体输运过程-上海氧化

渗氮作为一项技术已经在近一个世纪中得到广泛运用。从二十世纪20年袋开始，氮对钢铁表面的影响就有了系统性的研究。从二十世纪60年袋开始，渗氮（OPO）就已经成为可替代镀铬的技术。渗氮至重要的优势是工艺的低温处理能够至大限度地降低模具变形的风险。然而，传统渗氮在前处理阶段仍有问题。汽车制造商的大部分模具是铸铁。生产过程中使用油和润滑油，铸铁会吸收这些。在传统渗氮处理过程前，模具必须进行清洗或在一个大炉子里进行至低450度的脱气处理。如此大型的炉子很难控制气温并至终会在模具表面残留粗糙的氧化层。然而一个汽车功能部件，需要非常光滑和清洁的表面。

而且，对于如此大型炉子的温度控制失误也会损害大型汽车车身模。如果处理模具的温度不均匀，将会因极大的温度梯度差产生热应力从而导致一系列的模具损坏风险。PPD™技术通过将清洗工序加入到真空炉内和渗氮工艺本身，克服了在前处理的困难。QPQ、PPD™的高频等离子脉冲在以每秒50万次的速度把氮扩散到模具上，所以模具上残留的油污不会影响整个工艺过程。在过去，这样的工艺只能从理论上来证实，PPD™技术的成功就是将清洗和渗氮发生在同一场合、同一真空炉内。

模具表面没有氧化的风险，温度也能得到更精密的控制从而避免了模具因热应力受损的风险。这样持续的真空环境创造了一个非常干净平滑的表面，并为板料提供了一个极佳的拉延条件。高能量的脉冲等离子发生器也有一个自动安全控制系统来保证过程的精确控制和模具的安全。在渗氮过程中，温度、脉冲间隔、电压和气体成分都非常精确地控制在设定值，并至终确保大幅度地增强模具的耐磨性和耐腐蚀性。

等离子体通常不处于热力学平衡态，输运过程（或称弛豫过程）是一种重要的基本过程。例如，对于磁约束的准稳态力学平衡系统，其状态的演化一般主要由输运过程所决定；即使是很快的过程，如波动、不稳定性或激波等，输运过程所引起的耗散效应有时也是十分重要的。

发展简史

等离子体输运过程的理论研究是从20世纪初开始的。有人采用查普曼－恩斯库格展开的方法计算了等离子体的输运系数。还有人运用了矩方程方法。Л.Д.朗道导出了描写库仑碰撞的朗道碰撞项。S.钱德拉塞卡和L.施皮策等人运用福克－普朗克方程研究了库仑碰撞效应。钱德拉塞卡引入了试探粒子方法。

除了以上这些有关经典输运过程的工作外，从50年代起，人们开始注意影响输运过程的一些其他的重要因素，如复杂磁场位形的影响，集体效应引起的反常输运等。例如，所谓新经典理论研究了环形等氮碳共渗离子体中的输运过程。反常输运现象方面，早期至著名的是玻姆扩散(1949)，在反常输运方面做了大量的工作，有了相当的进展，但仍有很多问题是不清楚的。

输运方程和输运系数

输运过程本质上是动力论过程，但解动力论方程一般是十分困难的。通常是采用宏观的电磁流体方程讨论问题，在输运问题中这些方程也称为输运方程。出现在输运方程中的各种输运系数一般由实验确定或由动力论方程求出，确定输运系数是输运理论的基本任务。

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