Aplikasi sediaan serbuk berdasarkan teknologi plasma termal pada material manajemen termal
Miniaturisasi dan integrasi perangkat elektronik mengedepankan persyaratan pembuangan panas yang lebih tinggi untuk bahan manajemen termal berbasis polimer. Pengembangan pengisi konduktivitas termal tinggi baru untuk membangun jalur konduksi termal yang efektif adalah kunci untuk mencapai bahan manajemen termal berkinerja tinggi.
Teknologi plasma termal memiliki keuntungan besar dalam persiapan bubuk bulat berbentuk nano dan mikron, seperti bubuk silikon bulat dan bubuk alumina, karena suhunya yang tinggi, atmosfer reaksi yang dapat dikontrol, kepadatan energi yang tinggi, dan polusi yang rendah.
Teknologi plasma termal
Plasma adalah keadaan materi keempat selain padat, cair, dan gas. Ini adalah agregat netral secara elektrik yang secara keseluruhan terdiri dari elektron, kation, dan partikel netral. Menurut suhu partikel berat dalam plasma, plasma dapat dibagi menjadi dua kategori: plasma panas dan plasma dingin.
Suhu ion berat dalam plasma panas dapat mencapai 3×103 hingga 3×104K, yang pada dasarnya mencapai keadaan kesetimbangan termodinamika lokal. Dalam keadaan ini, plasma termal memiliki hubungan berikut: suhu elektron Te = suhu plasma Th = suhu eksitasi Tex = suhu reaksi ionisasi Treac, sehingga plasma termal memiliki suhu termodinamika yang seragam.
Pembuatan plasma serbuk bulat
Berdasarkan karakteristik suhu tinggi dan laju pendinginan cepat plasma termal frekuensi tinggi, teknologi deposisi uap fisik digunakan untuk membuat serbuk nano.
Ada dua cara utama untuk membuat serbuk bulat dengan plasma.
Salah satunya adalah dengan melewatkan serbuk bahan baku yang bentuknya tidak beraturan dan berukuran besar ke dalam busur plasma termal bersuhu tinggi, dan menggunakan lingkungan bersuhu tinggi yang dihasilkan oleh plasma termal untuk memanaskan dan melelehkan partikel bahan baku dengan cepat (atau melelehkan permukaan). Karena tegangan permukaan, serbuk yang meleleh membentuk bola dan memadat pada laju pendinginan yang sesuai untuk mendapatkan serbuk bulat. Yang kedua adalah dengan menggunakan serbuk atau prekursor yang tidak beraturan sebagai bahan baku dan plasma termal sebagai sumber panas bersuhu tinggi. Bahan baku bereaksi dengan partikel aktif di dalamnya dan didinginkan serta diendapkan dengan cepat untuk menghasilkan bahan serbuk yang ideal.
Dengan memanfaatkan karakteristik suhu tinggi, energi tinggi, atmosfer terkendali, dan tidak adanya polusi plasma termal, bubuk bulat dengan kemurnian tinggi, kebulatan tinggi, dan ukuran berbeda dapat disiapkan dengan mengendalikan parameter dalam proses persiapan seperti pengumpanan, laju pendinginan, dan daya plasma. Oleh karena itu, penggunaan teknologi plasma untuk menyiapkan bubuk bulat telah semakin banyak digunakan dalam energi, kedirgantaraan, industri kimia, dan bidang lainnya.