目前為止，能夠在金屬絲退火中成熟運(yùn)用常壓DBD等離子表面處理工藝的企業(yè)并不多，而成熟的設(shè)備和技術(shù)國內(nèi)外都很少見到。為此，普樂斯查閱了大量國外網(wǎng)站、文獻(xiàn)和專利，這些整理出的相關(guān)資料專業(yè)性相對(duì)較高，有著一定的理解難度，大家可以自行選擇性地閱讀。

細(xì)金屬絲在電氣、電子、汽車等技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，它必須是拉絲后經(jīng)過退火和清洗后的細(xì)導(dǎo)線。傳統(tǒng)的細(xì)導(dǎo)線加工工藝由三個(gè)過程組成：拉絲、退火和清洗如圖1和2 所示：

這些過程使用焦耳加熱和化學(xué)物質(zhì)來退火和清洗線。然而，這種方法有一定缺點(diǎn)：由于退火和清洗過程的劃分效率低下，同時(shí)因使用化學(xué)清潔細(xì)導(dǎo)線對(duì)環(huán)境有害，例如，三氯乙烷，它對(duì)人體有危害，具有臭氧層效應(yīng)。利用常壓DBD介質(zhì)阻擋等離子體放電的原理，把退火和清洗過程接合起來的新退火系統(tǒng)是對(duì)這些缺點(diǎn)的潛在解決方案。

1、退火的定義

基于卡爾帕基安的制造工程技術(shù)，退火是一種通用的術(shù)語，用來描述一個(gè)冷加工或熱處理的金屬或合金的原始性能的恢復(fù)，如提高延伸率，降低硬度和強(qiáng)度，或改變微觀結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的細(xì)金屬線退火是利用外部加熱源或焦耳加熱如前面的

退火細(xì)金屬絲的目的是在短時(shí)間內(nèi)使用熱來提高延伸率。退火溫度和退火時(shí)間對(duì)細(xì)導(dǎo)線的晶粒尺寸和晶體結(jié)構(gòu)的影響。伸長率取決于晶體的大小和方向。此外，退火溫度是通過拉伸工藝配置的，一般低于絲材熔點(diǎn)的2 / 3。假設(shè)拉伸過程是穩(wěn)定的，然后變形程度是恒定的。因此，為了達(dá)到所需的伸長率，溫度和退火的持續(xù)時(shí)間需要適當(dāng)?shù)剡x擇。

在退火溫度下加熱細(xì)金屬絲是一個(gè)熱力學(xué)過程，它是用來重新排列或消除位錯(cuò)（恢復(fù)），創(chuàng)建新的晶體（原再結(jié)晶）和晶體生長（重結(jié)晶）。退火后，晶粒尺寸增大并在良好的方向，則延伸率提高。 在第一狀態(tài)，恢復(fù)過程中，一些晶體沒有完全重新排列，因此伸長率仍然是低的。在一次再結(jié)晶過程中，在導(dǎo)線上的晶體的數(shù)目是出生的，這個(gè)過程強(qiáng)烈地依賴于溫度，但不持續(xù)時(shí)間。然而，當(dāng)溫度是如此之高，形成的晶體的數(shù)目增加，然后晶體尺寸小，小尺寸晶體意味著延伸率很低。因此，選擇溫度在這個(gè)過程中是很重要的，得到良好的晶體取向。

2、等離子退火

常壓DBD介質(zhì)阻擋等離子放電牽引細(xì)金屬絲通過等離子體反應(yīng)器時(shí)退火，如圖3所示。電介質(zhì)是用來防止形成電弧，氣體被送入反應(yīng)器以輔助等離子體放電。 等離子體退火的概念布局如圖4所示：

在等離子體表面處理反應(yīng)器中，放電氣體被電離成電子和離子。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，離子和電子轟擊細(xì)導(dǎo)線表面。所產(chǎn)生的溫度的本質(zhì)是電子和離子對(duì)細(xì)導(dǎo)線表面的沖擊能量，此外，電子、中性粒子碰撞的振幅也輔助生成溫度。由帶電粒子轟擊產(chǎn)生的總溫度（離子和電子）和中性電子的碰撞不斷加熱絲表面退火溫度。

3.電子轟擊

電子轟擊靶進(jìn)行熔融。電子轟擊陽極（細(xì)導(dǎo)線），然后將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。在幾個(gè)方面從等離子體到陽極發(fā)生熱傳遞。首先，電子具有熱能，它們與陽極接觸時(shí)釋放；其次，電子也具有動(dòng)能，當(dāng)它穿過陽極時(shí)部分轉(zhuǎn)化為熱能。重要的是要注意，從電子到陽極的轉(zhuǎn)移動(dòng)能取決于電流密度。

4、離子轟擊

眾所周知處理效果取決于離子轟擊能量，即鞘層厚度、離子電流和鞘層電場(chǎng)。在流體模型或動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，可以計(jì)算動(dòng)態(tài)鞘層厚度、離子電流或離子轟擊能量。最近，常壓DBD介質(zhì)阻擋等離子體退火細(xì)導(dǎo)線變得非常引人關(guān)注。另外，我們以前的研究表明，使用常壓DBD介質(zhì)阻擋等離子體對(duì)細(xì)銅絲退火是可行的。然而，產(chǎn)生的高溫離子轟擊是不好估計(jì)。在這項(xiàng)研究中，使用氦分析模型、氬氣或氮?dú)鈿怏w和低頻（35–45 KHz）施加電壓，分析了常壓DBD介質(zhì)阻擋等離子體退火的結(jié)果。