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本書不僅向廣大讀者介紹了低溫等離子體技術(shù)在俄羅斯的現(xiàn)狀和發(fā)展，以及在俄羅斯和包括中國在內(nèi)的一些友鄰國家廠礦中的應(yīng)用，還讓我們看到了茹科夫院士及一大批俄羅斯學(xué)者在偉大的衛(wèi)國戰(zhàn)爭結(jié)束初期在西伯利亞科研事業(yè)中艱苦創(chuàng)業(yè)、孜孜不倦、堅持不懈的精神。此外，書中有較多章節(jié)講述了等離子體對煤，特別是劣質(zhì)煤的加工處理，我們也希望本書能對我國的能源發(fā)展有一些啟迪。

第20卷為《低溫等離子體》系列叢書畫上了句號，本叢書是米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇·茹科夫（Михаил Федорович Жуков）院士提出并在其直接參與下完成的。前18卷出版于19902000年間。最后一卷曾計劃作為20世紀(jì)低溫等離子體產(chǎn)生和應(yīng)用的工作總結(jié)，并提出任務(wù)和確定未來研究的前景。但由于1998年12月М·Ф·茹科夫院士逝世，導(dǎo)致本工作暫時停止，最后他的學(xué)生和同事們決定，不僅將最后一卷出版并發(fā)行，而且要包含高溫工藝過程的內(nèi)容。
由于多種原因，第20卷的工作持續(xù)了幾年。有人建議將本卷作為對米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇·茹科夫的紀(jì)念版，邀請М·Ф·茹科夫的學(xué)生、同事們以及那些珍惜對他的記憶的人們參加本書著作。本書包含了米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇感興趣的多個領(lǐng)域的內(nèi)容，我們盡力考慮了米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇對最后一卷的建議與設(shè)想，既講述了電弧研究和熱等離子體過程研究的試驗與理論結(jié)果，又介紹了最有意義的高溫過程的工藝應(yīng)用。
本書由3個主要部分組成。
在第1部分中引入了М·Ф·茹科夫的簡要生平。這本質(zhì)上是米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇·茹科夫的自傳。接下來是他的唯一一篇關(guān)于近40年來俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院理論與應(yīng)用力學(xué)研究所（ИТПМ СО РАН）歷史的回憶性文章。最后是他的同事、朋友們對他的溫馨的回憶，還有一些是僅僅曾跟他一起工作過或被他幫助過的人們對他的親切懷念。
第2部分概述性的資料：低溫等離子體發(fā)生器試驗與理論研究及氣流中電弧的研究。作者們無意于重復(fù)在前些卷中曾詳細(xì)介紹的成果，在此給出的數(shù)據(jù)全部是在最近幾年得到的；指出了該項目在俄羅斯,乃至在世界研究熱等離子體的主要科研中心的研究趨勢。譬如，隨著試驗研究成本上漲、試驗復(fù)雜化及數(shù)學(xué)模擬方法的發(fā)展，大家越來越重視電弧過程的分析研究及數(shù)值計算（第3～6，10章），在這種情況下試驗研究似乎具有輔助特性，僅用于確定與現(xiàn)實條件相對應(yīng)的計算基準(zhǔn)點。但是，在很多研究中，特別是在被電弧加熱的復(fù)雜氣體甚至異類氣體中，如水蒸氣、氫化合物、氟化合物，試驗研究更具有優(yōu)勢（第7、8章）。
在第6章中引入了一系列М·Ф·茹科夫曾一再強(qiáng)調(diào)的關(guān)于電弧過程明顯顯示多結(jié)構(gòu)性和復(fù)雜性的討論。由于М·Ф·茹科夫?qū)W派的興趣不僅僅局限于電弧等離子體，因此還引入了專門講述其他類型電弧放電的資料（第10、11章）。
世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家越來越重視低溫等離子體在各種工藝過程中的實踐應(yīng)用。在本書的第3部分中給出了前些卷未提及的或僅簡短介紹的內(nèi)容。各領(lǐng)域主要專家在這部分章節(jié)中廣泛介紹了不同方向的科學(xué)與實踐研究：具有發(fā)展前途的航空物理研究（第13章）、新材料的生產(chǎn)（第12、16章）、涂層噴涂（第14、15章）、等離子化學(xué)工藝（第17、18章）、動力工程（第19～21章）、材料強(qiáng)化（第22、23章）。
在本書中，不是所有內(nèi)容都與電極過程直接相關(guān)，但作者們均曾是М·Ф·茹科夫的學(xué)生和同事，且М·Ф·茹科夫曾經(jīng)參與過或領(lǐng)導(dǎo)過這些研究。由于不同領(lǐng)域的專家們參與了本書的著作，因此編者只好放棄傳統(tǒng)的作者名單列表的形式，在扉頁中只列出主要的作者，他們?nèi)恳殉^50人，將在目錄中列出。
編輯們衷心地感謝參與本書著作的М·Ф·茹科夫的同事、戰(zhàn)友、學(xué)生與朋友們。

В·М·福明, 俄羅斯科學(xué)院通訊院士
И·М·扎瑟普金, 技術(shù)科學(xué)博士

第1篇關(guān)于米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇·
茹科夫的回憶
第1章人物、年代、結(jié)論

［М·Ф·茹科夫（М.Ф.Жуков］9

第2章對老師和朋友的回憶

對崇高的米哈伊爾·費(fèi)奧多羅維奇·茹科夫的回憶

［В·М·福明（В.М.Фомин），

Б·А·烏留科夫（Б.А.Урюков），

Г·А·久熱夫（Г.А.Дюжев），

А·С·安沙科夫（А.С.Аньшаков），

Э·К·烏爾巴赫（Э.К.Урбах），

В·П·薩布羅夫（В.П.Сабуров），

Б·С·葉列波夫（Б.С.Елепов），

И·М·扎瑟普金（И.М.Засыпкин），

А·Н·季莫舍夫斯基（А.Н.Тимошевский）］20

第2篇低溫等離子體發(fā)生器

第3章等離子體發(fā)生器中湍流理論的若干問題

［Б·А·烏留科夫（Б.А.Урюков）］41

3.1用電弧使湍流層流化41

3.2電弧長度自調(diào)節(jié)的等離子體發(fā)生器理論45

第4章電弧等離子體發(fā)生器中陰極表面自恢復(fù)的數(shù)學(xué)模擬

［А·Д·雷奇科夫（А.Д.Рычков），

Х·米洛舍維奇（Х.Милошевич），

А·Н·季莫舍夫斯基（А.Н.Тимошевский），

В·В·薩洛馬托夫（В.В.Саломатов）］51

引言51

4.1數(shù)學(xué)模型52

4.2計算結(jié)果56

結(jié)論61

第5章陽極部件的電弧等離子體特性的數(shù)值分析

［Э·Б·庫倫巴耶夫（Э.Б.Кулумбаев）,

В·М·列列夫金（В.М.Лелевкин）］62

引言62

5.1模型63

5.2計算方法66

5.3陽極部件的等離子體特性計算74

結(jié)論83

第6章電弧放電時陰極上的電流與熱交換

［Х·Ц·扎亞圖耶夫（Х.Ц.Заятуев）］84

引言84

6.1在異常發(fā)射工況下熱發(fā)射陰極工作的基本

實驗規(guī)律86

6.2從金屬到等離子體的電子發(fā)射，平衡的發(fā)射電流

密度與電子逸出功91

6.3陰極上的合成電流密度93

6.4熱發(fā)射陰極上的能量平衡，近陰極電位降97

結(jié)論100

第7章電弧水蒸氣等離子體的產(chǎn)生

［Б·И·米哈伊洛夫（Б.И.Михайлов）］102

7.1水蒸氣等離子體性能的異常特性102

7.2電弧水蒸氣等離子體發(fā)生器原理圖的分析105

7.3蒸汽渦流等離子體炬工作的特點109

7.4水蒸氣渦流等離子體炬穩(wěn)定工作的條件111

7.5水蒸氣渦流等離子體炬的廣義能量特性121

7.6水蒸氣等離子體的實際應(yīng)用131

結(jié)論141

第8章各種方案的四氟甲烷等離子體炬的熱特性與動力特性

［А·Н·季莫舍夫斯基（А.Н.Тимошевский），

В·С·蓬克拉托夫（В.С.Понкратов）］143

8.1直線型等離子體炬的研究143

8.2V型等離子體炬的研究147

第9章高頻放電等離子體物理研究及其實際應(yīng)用

［И·А·季霍米羅夫（И.А.Тихомиров），

В·А·弗拉索夫（В.А.Власов）］150

9.1高頻-放電等離子體物理150

9.2高頻-放電等離子體和等離子體中所發(fā)生

過程的診斷158

9.3高頻放電在實際中的應(yīng)用162

第10章高頻氬-硅烷等離子體的化學(xué)成分模擬

［В·И·斯特魯寧（В.И.Струнин），

А·А·利亞霍夫（А.А.Ляхов），

Г·Ж·胡代別爾格諾夫（Г.Ж.Худайбергенов），

В·И·什庫爾金（В.И.Шкуркин）］165

結(jié)論170

第11章超聲速氣流輝光放電等離子體發(fā)生器

［И·Г·加列耶夫（И.Г.Галеев），

Г·Ю·道托夫（Г.Ю.Даутов），

З·Х·伊斯拉菲洛夫（З.Х.Исрафилов），

Б·А·季梅爾卡耶夫（Б.А.Тимеркаев）］171

第3篇等離子體工藝過程

第12章富勒烯和低溫等離子體

［Г·А·久熱夫（Г.А.Дюжев）］189

12.1富勒烯是什么？簡短的歷史189

12.2為什么富勒烯會引起如此巨大的興趣？191

12.3怎樣獲得富勒烯？193

12.4在電弧放電中形成富勒烯197

12.5實驗研究結(jié)果200

12.6什么是含富勒烯的碳黑？207

12.7富勒烯生成過程的理論研究213

第13章等離子體炬在超聲速氣流控制研究中的應(yīng)用

［В·М·福明（В.М.Фомин），

А·А·馬斯洛夫（А.А.Маслов），

В·П·福米切夫（В.П.Фомичев），

Б·А·波茲尼亞科夫（Б.А.Поздняков），

Г·А·波茲尼亞科夫（Г.А.Поздняков），

Б·В·波斯特尼科夫（Б.В.Постников）］216

13.1模型217

13.2等離子體發(fā)生器220

13.3實驗結(jié)果222

13.4模型的超高聲速繞流225

13.5實驗方法231

13.6實驗結(jié)果233

13.7測量結(jié)果比較237

13.8實驗結(jié)果與數(shù)值結(jié)果的比較239

第14章等離子體涂層噴涂的成就

［В·С·克盧布尼金（В.С.Клубникин）］244

14.1傳統(tǒng)的等離子體噴涂245

14.2空氣等離子體噴涂245

14.3內(nèi)部等離子體噴涂247

14.4超聲速等離子體噴涂248

14.5多弧等離子體噴涂250

結(jié)論250

第15章等離子體噴涂時熔融物液滴與基底互撞的熱物理，

理論與模型試驗

［О·П·索洛年科（О.П.Солоненко），

А·В·斯米爾諾夫（А.В.Смирнов），

А·А·米哈利琴科（А.А.Михальченко），

Е·В·卡爾塔耶夫（Е.В.Картаев）］251

引言251

15.1物理模型裝置254

15.2金屬氧化物滴液形成的理論基礎(chǔ)259

15.3部分穩(wěn)定的二氧化鋯(YSZ)液滴在金屬

基底上的形成264

結(jié)論275

第16章氮化硼合成與應(yīng)用領(lǐng)域的新高潮

［В·А·涅羅諾夫（В.А.Неронов），

В·А·葉梅利金（В.А.Емелькин）］276

16.1氮化硼的一般資料及立方體氮化硼在低壓下的

合成問題276

16.2獲取以亞穩(wěn)合成的立方體氮化硼為基礎(chǔ)的涂層的

實驗研究282

16.3由硼的揮發(fā)性化合物蒸氣進(jìn)行氮化硼和碳氮化硼

薄膜的化學(xué)沉積292

16.4應(yīng)用硼吖嗪的熱解獲取熱解氮化硼的氣相沉積294

16.5對六角形氮化硼工作的重大貢獻(xiàn)296

16.6六角形氮化硼作為合成硼化鋁的物質(zhì)299

16.7含硼系中反應(yīng)物相互作用機(jī)制的研究成就302

結(jié)論303

第17章對碳?xì)浠衔镌线M(jìn)行加工及對有毒廢物去毒害和

利用的等離子體化學(xué)工藝

［А·М·圖赫瓦圖爾林（А.М.Тухватуллин），

И·М·扎瑟普金（И.М.Засыпкин）］304

引言304

17.1等離子體化學(xué)處理含碳原料過程的計算305

17.2由碳?xì)浠衔镌汐@取乙炔306

17.3由煤產(chǎn)生乙炔313

17.4化學(xué)生產(chǎn)所產(chǎn)生廢物的加工和利用316

17.5有毒有機(jī)廢物的去毒害322

結(jié)論324

第18章固體廢物的等離子體熱力處理

［Г·И·巴格良采夫（Г.И.Багрянцев），

С·П·瓦先科（С.П.Ващенко），

В·П·盧卡紹夫（В.П.Лукашов），

А·Н·季末舍夫斯基（А.Н.Тимошевский）］326

引言326

18.1在火力垃圾焚燒廠中等離子體熱力重熔

所生成的灰分327

18.2醫(yī)療廢物的處理332

18.3塑料廢物的等離子體熱力氣化335

結(jié)論340

第19章用以改善粉塵煤燃燒和氣化的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的

等離子體-動力工藝

［Е·И·卡爾片科（Е.И.Карпенко），

В·Е·梅斯謝爾列（В.Е.Мессерле），

В·С·佩列古多夫（В.С.Перегудов），

А·Б·烏斯季緬科（А.Б.Устименко）］341

引言341

19.1等離子體-動力工藝的主要原理及實現(xiàn)原理時

所應(yīng)用燃料的特性343

19.2等離子體-燃料系統(tǒng)在粉塵煤熱電站點燃煤和

它們混合物的實踐活動348

19.3作為提高煤的反應(yīng)能力和鍋爐生態(tài)指標(biāo)手段的

組合式等離子體氣化器361

19.4動力煤的等離子體氣化和綜合加工364

結(jié)論366

第20章等離子體熱化學(xué)制備煤任務(wù)的動力學(xué)和熱力學(xué)計算

［В·С·佩列古多夫（В.С.Перегудов）］367

引言367

20.1粉塵煤火焰燃燒的等離子體穩(wěn)定化計算367

20.2二階梯等離子體-煤燃燒器的計算371

20.3用于等離子體點燃的能耗與2階梯燃燒器中空氣

流量調(diào)配之間關(guān)系的計算377

20.4煤的熱化學(xué)制備過程特性的熱力學(xué)計算 382

20.5熱化學(xué)制備煤時用于點燃的比能耗和等離子體炬的

功率的計算385

結(jié)論391

第21章等離子體點燃系統(tǒng)在水煤燃料燃燒中的應(yīng)用

［В·И·穆爾科（В.И.Мурко），

И·М·扎瑟普金（И.М.Засыпкин），

В·И·費(fèi)佳耶夫（В.И.Федяев），

С·А·布羅夫琴科（С.А.Бровченко），

В·И·巴格良采夫（В.И.Багрянцев）］393

引言393

21.1水煤燃料點火和燃燒過程的特點393

21.2等離子體點燃系統(tǒng)在燃燒水煤燃料時的應(yīng)用396

21.3水煤燃料燃燒的反應(yīng)能力和穩(wěn)定性401

結(jié)論402

第22章借助含等離子體化學(xué)納米粉末的鑄型和砂芯的

涂層提高鑄件質(zhì)量

［Г·Г·克魯申科（Г.Г.Крушенко），

А·Н·切列帕諾夫（А.Н.Черепанов）］403

第23章大功率脈沖高頻場與金屬和合金相互作用的研究

［В·Г·休金（В.Г.Щукин），

С·Ю·謝爾比諾維奇（С.Ю.Сербинович），

В·В·馬魯辛（В.В.Марусин）］410

23.1過程模擬412

23.2過程的實驗研究422

第24章工業(yè)等離子體炬中圓柱形陰極侵蝕的熱機(jī)理研究

［А·С·安沙科夫（А.С.Анъшаков），

Э·К·烏爾巴赫（Э.К.Урбах）］429

編后記439

參考文獻(xiàn)440

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