Công nghệ plasma là gì, những ứng dụng của plasma

Plasma là gì hay trạng thái plasma là gì? Nó như là trạng thứ tư của các vật chất ngoài 3 dạng rắn, lỏng và khí. Bằng cách thêm nhiều năng lượng hơn cho vật chất để nó chuyển thành dạng ion hóa. Quá trình ion hóa này làm cho chất khí trở nên dẫn điện, khí bị ion hóa dạng này được gọi là Plasma. 

Ứng dụng của plasma rất quan trọng đặc biệt là công nghệ plasma lạnh hiện nay đang là hướng nghiên cứu rất được quan tâm trên thế giới. Vậy chính xác công nghệ plasma là gì, trạng thái plasma là gì, ứng dụng của plasma hiện nay cụ thể ra sao.

Hãy cùng MIGCO tìm hiểu giải đáp những thông tin về công nghệ plasma là gì và những ứng dụng của plasma trong các lĩnh vực khác nhau. Hàn cắt plasma là gì tại sao nó lại được ưa chuộng hơn các phương pháp hàn cắt khác. Cách tạo ra tia plasma như thế nào?

Các nghiên cứu khoa học về ứng dụng công nghệ plasma lạnh trong nhiều lĩnh vực khác nhau như bảo quản thực phẩm, sản xuất các linh kiện điện tử, xử lý cho bề mặt sơn phủ… và đặc biệt là ứng dụng plasma trong y học.

Nhiều ý kiến còn cho rằng việc ứng dụng plasma là một trong những bước tiến vượt trội của y học thế kỷ XXI. 

Tia plasma là gì? Công nghệ plasma là gì?

Khái niệm trạng thái plasma là gì?

plasma là gì

Trạng thái plasma là trạng thái mà vật chất sẽ không còn giữ được cấu trúc phân tử của mình nữa.

Trạng thái Plasma hay còn được gọi là li tử thể được xem là trạng thái thứ tư của vật chất, ngoài ba trạng thái phổ biến là rắn, lỏng và khí. Các chất bị ion hóa mạnh nên đại bộ phận phân tử hay nguyên tử sẽ chỉ còn lại hạt nhân. Các electron sẽ ly khai và chuyển động tương đối tự do giữa các hạt.

Trên Trái Đất, trạng thái plasma rất hiếm thấy hầu như chỉ có ở các vùng cực quang vùng núi lửa hay các chớp điện. Ngược lại trong vũ trụ lại có trên 99% các vật chất tồn tại ở dạng này.

Đặc điểm của trạng thái Plasma là tính linh động rất mạnh, dẫn điện được như kim loại.

Các ví dụ về plasma dễ nhận thấy nhất là mặt trời, những ngôi sao, đèn huỳnh quang và hiện tượng sấm sét.

Các hiện tượng xảy ra plasma chuyển động rất phức tạp nên để đơn giản hóa thì người ta thường chỉ giới hạn nghiên cứu các khối plasma tĩnh. Tức là xem xét các khối plasma có điện tích chuyển động nhưng toàn khối vẫn đứng nguyên tại chỗ.

Con người áp dụng trạng thái vật chất này để sáng tạo và mở ra một kỷ nguyên mới trong công nghệ đó chính là công nghệ plasma. Hiện nay công nghệ plasma được áp dụng cho rất nhiều các ngành công nghiệp sản xuất, đời sống khác nhau.

Vậy Công nghệ plasma là gì, có những loại công nghệ plasma nào.

Công nghệ plasma là gì?

Công nghệ plasma là các nghiên cứu ứng dụng đặc trưng của plasma, tia plasma để thực hiện các mục đích của con người.

Có thể hiểu đơn giản công nghệ plasma là việc ứng dụng trạng thái plasma để ứng dụng vào các lĩnh vực như hàn cắt, y tế,… Trong mỗi lĩnh vực thì khái niệm công nghệ plasma sẽ được hiểu theo từng ý nghĩa riêng.

Xét theo tính chất nhiệt động lực học của plasma, công nghệ plasma cũng được chia ra là công nghệ plasma nóng (thermal plasma) và công nghệ plasma lạnh (cold plasma)

Plasma nóng là gì?

Plasma nóng là trạng thái được hình thành ở nhiệt độ, mức áp suất và năng lượng cao do sự ion hóa xảy ra va chạm nhiệt giữa các phân tử hay nguyên tử.

Khi mức nhiệt độ tăng dần, các electron bị tách ra khỏi phần nguyên tử, và nếu mức nhiệt độ lớn hơn, toàn bộ những nguyên tử sẽ bị ion hóa.

Nếu nguyên tử bị ion hóa tột độ ở nhiệt độ rất cao thì chỉ còn những hạt nhân và các electron đã bị tách rời khỏi các hạt nhân.

Plasma nguội – plasma lạnh là gì?

Là trạng thái ion hóa xảy ra khi vật chất nhận năng lượng từ bên ngoài như các bức xạ điện từ. Dạng này được tạo thành ở mức áp suất thường hoặc là chân không và cần ít năng lượng hơn.

Ví dụ như hiện tượng phóng điện trong chất khí, các electron sẽ bắn từ catod ra làm ion hóa một phần phân tử trung hòa. Các electron mới bị tách ra sẽ chuyển động nhanh trong điện trường và tiếp tục làm ion hóa những phân tử khác.

Do hiện tượng ion hóa có tính dây chuyền mà phần lớn các phân tử trong chất khí sẽ bị ion hóa và chuyển sang trạng thái plasma. Trong thành phần cấu tạo loại plasma nguội hay plasma lạnh này có các ion dương, các ion âm, electron và các phân tử trung hòa..

Các nước tiên tiến trên thế giới đã tập trung nhiều trong việc nghiên cứu ứng dụng plasma lạnh trong 10 năm trở lại đây ở nhiều lĩnh vực khác nhau như y sinh, hóa học hay nông nghiệp…

Đối với y học, công nghệ plasma lạnh đang chứng tỏ được vai trò rất lớn và được đánh giá là tác nhân quan trọng tạo ra những cuộc cách mạng mới trong y sinh của thế kỷ XXI.

Ứng dụng của plasma hiện nay là gì?

Hiện nay ứng dụng của plasma rất phổ biến cho nhiều lĩnh vực khác nhau:

  • Đặc tính của plasma là tính đẳng hướng và gần như tuyệt đối nên nó thường được sử dụng nhiều trong các máy hàn cắt plasma. Để phục vụ cho những ngành công nghiệp tiện đục những vật liệu rắn, cứng cáp như sắt hay thép.
  • Hoặc trong thời gian gần đây, trạng thái này còn được dùng để sản xuất các các loại Tivi thế hệ mới. Sử dụng các tia plasma để giúp kích thước màn hình Tivi mỏng hơn với thiết kế đẹp hơn.
  • Trong y học và mảng làm đẹp  thì công nghệ PLASMA có hiệu quả tuyệt đối để khắc phục những vấn đề hậu phẫu. Hỗ trợ làm lành nhanh vết thương và giảm sưng, đau…
  • Công nghệ plasma được sử dụng nhiều nhất hiện nay là cho các việc tráng film, etching và ashing trong sản xuất các chất bán dẫn. Và đây là công nghệ quan trọng trong sản xuất những linh kiện điện tử, đĩa quang từ, chế tạo DVD trong ngành IT.

Tia Plasma còn được ứng dụng để làm Dao cắt Plasma trong các cuộc phẫu thuật y tế. Cắt bằng dao Plasma sẽ giúp vết cắt ít chảy máu và nhanh chóng phục hồi hơn.

Công nghệ Plasma siêu sóng bằng cách tạo ra tia plasma lạnh tác dụng lớp biểu bì của da. Tuyệt đối không tổn thương hay đau rát, hạn chế gây ra các tổn thương bề mặt da chỉ trong thời gian ngắn.

Vùng da được điều trị này sẽ trở nên nhẵn nhụi, mịn và sáng hơn rất nhiều. Các tia Plasma vận hành hiệu quả tương tự như laze CO2 nhưng sử dụng ở tần số và điện năng thấp.

Hiện nay công nghệ Plasma cũng được các chuyên gia da liễu nhận định là một phương pháp điều trị mụn thịt ưu việt. Công nghệ làm đẹp này dựa trên nguyên lý cách tạo ra plasma bằng cao áp cao tần lên đến 60Hz.

Chiếu tia plasma lên các vết thương hở và vết mổ có tác dụng diệt vi sinh vật, diệt bào tử nấm, loại bỏ virus giúp da tăng sinh và nhanh liền sẹo

Ứng dụng Ion Plasma trong các hệ thống lọc không khí trong điều hòa bằng cách tạo ra những ion mang điện tích âm, hút các phần tử gây hại và phá hủy chất gây hại mang điện tích dương.

Đặc biệt nhắc đến là các ứng dụng của Plasma trong y học

  •         Diệt khuẩn và chữa trị những vết thương mãn tính hiệu quả
  •         Làm lành các vết thương nhanh chóng
  •         Khắc phục sắc tố da, đẩy nhanh tái sinh mô
  •         Giảm đau một cách nhanh chóng, không gây khó chịu
  •         Không gây các tác dụng phụ hay kháng thuốc
  •         Kháng vi rút, tác dụng kháng nấm và chống viêm hiệu quả.
  •         Công dụng Plasma ứng dụng nhiều trong làm đẹp
  •         Điều trị các đốm da và bệnh mụn cơm có cuống.
  •         Chữa các loại mụn sữa hay mụn thịt quanh mắt.
  •         Điều trị cho bệnh nhân viêm lỗ chân lông, lỗ chân lông to.
  •         Xóa bỏ các vết sẹo thâm, sẹo lồi và xóa mờ các nếp nhăn.
  •         Xóa nốt ruồi hiệu quả

Có thể nói rằng thế kỷ 21 là thế kỷ mà “công nghệ Plasma” được ứng dụng khắp mọi nơi trong đời sống của chúng ta. Ngoài các ứng dụng plasma kể trên thì cắt plasma là 1 ứng dụng không thể không nói đến.

Cắt plasma là gì?

Cắt Plasma là quy trình cắt các kim loại bằng cách sử dụng miệng đầu phun thích hợp để thắt luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao để nóng chảy và cắt đứt kim loại dẫn điện.

Công nghệ Plasma hay hàn Plasma hình thành phát triển từ những năm 1960 sau đó được đánh giá là phương pháp cắt kim loại tấm hiệu quả nhất.

Ứng dụng nhiệt độ cao và tốc độ truyền động lớn của chất khí dẫn điện khi được cung cấp năng lượng đủ lớn. Quá trình oxy hóa sẽ xảy ra cực lớn cùng dòng điện liên tục từ quá trình ion hóa khiến nguyên tử khí tạo ra dòng Plasma. Dòng Plasma này sẽ được dẫn đến đầu Plasmatron để làm nóng chảy kim loại và thổi ra khỏi rãnh cắt.

Hiện nay, không khí, khí Nitơ, khí CF4, khí Oxy, khí Argon- Hydro là 4 loại khí được dùng trong cách tạo ra tia Plasma. Tùy thuộc vào từng loại khí sử dụng mà có những hình thức cắt Plasma tương ứng với từng bề mặt cắt kim loại.

So với 2 công nghệ gia công cơ khí phổ biến khác trên thị trường là Oxy-Gas và hàn cắt Laser. Thì công nghệ hàn cắt kim loại Plasma có những nhiều điểm ưu việt hơn. Như có hiệu suất cao hơn với các khe hở vết cắt nhỏ, ít xỉ và cong vênh hơn.

Phương pháp cắt theo công nghệ Plasma dễ thực hiện, không cần điều chỉnh lượng khí hay nhiệt, không đòi hỏi người thợ gia công phải có tay nghề cao. Giảm giá thành và chi phí sản xuất nên lợi nhuận tăng.

Ứng dụng cắt đa dạng kim loại như sắt, thép, Inox, nhôm, đồng ….

Hiện nay tại Việt Nam đa số đều sử dụng khí CF4 trong công nghệ Plasma, nếu các bạn có nhu cầu mua khí hay tìm hiểu thêm về plasma cũng như vấn đề liên quan đến công nghệ mới này thì hãy liên hệ với MIGCO nhé.

Đơn vị cung cấp khí CF4 trong công nghệ plasma:

Trên đây các bạn đã tìm hiểu về những khái niệm công nghệ plasma là gì hay trạng thái plasma là gì. Những ứng dụng của plasma rất phổ biến quan trọng với đời sống và các hoạt động sản xuất của con người.

Nếu bạn quan tâm đến công nghệ plasma và tìm mua khí CF4 để sử dụng thì vui lòng liên hệ trực tiếp với công ty MIGCO chúng tôi.

Khí CF4 kết hợp với khí oxy như một etchant plasma trong công nghệ Plasma cho silicon, silicon dioxide và silicon nitride. Ngoài ra MIG còn cung cấp các loại khí công nghiệp, khí đặc biệt để ion hóa thành trạng thái Plasma dùng cho máy nguồn sử dụng plasma.

>> Xem sản phẩm khí CF4 tại đây