低温等离子 低温等离子体的应用领域

低温等离子体物理和技术经历了从60年代初的等离子体研究到80年代和90年代的材料导向研究的巨大转变。微电子科学、环境科学、能源和材料科学等迅速发展。给低温等离子体科学的发展带来了新的机遇和挑战。

现在，低温等离子体的物理和应用已经成为一门具有全球影响力的重要科学和工程，对高科技经济的发展和传统产业的转型产生了巨大的影响。例如，1995年，微电子工业的全球销售额达到1400亿美元，三分之一的微电子器件和设备使用等离子技术。90%的塑料包装材料都要经过低温等离子体的处理和改性。科学家预测，21世纪低温等离子体科学技术将有所突破。预计低温等离子体技术在半导体工业、高分子薄膜、材料防腐、等离子电子、等离子合成、等离子冶金、等离子煤化工、等离子三废处理等领域的潜在市场每年将达到1000亿美元。

等离子体辅助加工用于制造具有优异性能的特殊新材料、开发新的化学品和化学工艺、加工、改性和精炼材料及其表面，并具有广泛的工业应用——从薄膜沉积、等离子体聚合、微电路制造到焊接、工具硬化、超细粉末合成、等离子体喷涂、等离子体冶金、等离子体化学工业和微波源。等离子辅助加工的发展和潜在应用领域包括:

●半导体集成电路和其他微电子器件的制造

●工具、模具和工程金属的硬化

●生物相容性药物包装材料的制备

●表面防腐和其他薄层沉积

●特殊陶瓷(包括超导材料)

●新化学品和材料的制造

低金属精炼

●聚合物薄膜的印刷和制备

危险废物的处理

●焊接

磁记录材料和光波导材料

●精细加工

●照明和显示

●电子电路和等离子二极管开关

●等离子化学工业(氢等离子裂解煤制乙炔、等离子煤气化、等离子裂解重烃、等离子炭黑、等离子电石等。)

评估上述一些领域的当前潜在市场:

●半导体行业约260亿美元

●等离子电子约为400亿美元

●工具和模具的硬化成本约为20亿美元

●在记录和医用聚合物薄膜领域有几十亿美元的市场

对一些新的动态市场的估计:

●金属防腐约500亿美元

●优质陶瓷约50亿美元

●其在废物处理、金属精炼、包装材料和制药行业的应用价值约为数十亿美元。

低温等离子体物理与应用是一门具有全球影响力的重要科学与工程，它直接影响着世界各地高科技产业的发展和许多传统产业的转型。在21世纪初，等离子体辅助加工将产生重要突破，这些突破对于保护高科技产业和提高其市场地位将极其重要。例如，近十年来，低温等离子体的物理研究和技术应用在许多方面取得了突破性进展，其中最具代表性的是等离子体在微电子工业中的应用。1995年，微电子工业的全球销售额达到1400亿美元，三分之一的微电子器件配备了等离子技术。以奔腾芯片为代表的半导体微处理器复杂的生产工艺有三分之一与等离子体有关。现代塑料包装产品中90%的印刷、复合和涂布过程依赖于低温等离子体处理。

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