眾所周知，物質(zhì)由于溫度的不同而可以處于固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)。這些狀態(tài)是指物質(zhì)“聚集態(tài)”而言，即宏觀物體由于其構(gòu)成的微觀粒子間結(jié)合或聚集程度不同，而表現(xiàn)出不同存在狀態(tài)。

物質(zhì)的第四種狀態(tài)

等離子體是除物質(zhì)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的第四態(tài)，是一種電離而來的氣體物質(zhì)，是含有正負(fù)離子、電子和自由活性基團(tuán)等的集合體，在宏觀上正電荷和負(fù)電荷電量基本一致，呈電中性，因此稱為等離子體。在實(shí)驗(yàn)室中，產(chǎn)生等離子體的形式多采用氣體放電。按照等離子體激勵電源的不同，可以分為直流等離子體、低頻等離子體、中頻等離子體、射頻等離子體和微波等離子體，通過燃燒法、沖擊波法和激光照射法等也是實(shí)驗(yàn)室用來得到等離子體方法之一。等離子體技術(shù)在眾多領(lǐng)域都有著應(yīng)用，特別是在材料表面改性有著大量的研究和潛力。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和部分高科技領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)材料性能要求的不斷提高，等離子體技術(shù)憑借時間短、效率高和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢已經(jīng)在尖端技術(shù)領(lǐng)域上得到了廣泛應(yīng)用，如材料科學(xué)、高分子科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和光學(xué)材料等領(lǐng)域。等離子體的電子溫度較高，而中性粒子和離子的溫度卻有不同。中性粒子和離子的溫度較低時（接近于室溫），與電子溫度相差較大，一般稱為這類等離子體為低溫等離子體，而中性粒子和離子的溫度較高，在5000~20000K范圍，這類等離子體稱為高溫等離子體。如：太陽內(nèi)部發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、極地的極光和令人驚駭?shù)摹澳⒐皆啤敝卸加懈邷氐入x子體的存在。由于體系溫度過高，被處理的材料本身會受到嚴(yán)重的損傷。低溫等離子體相較于高溫等離子體，具有溫和性，對材料的損傷較小，一般只作用于材料表面幾納米深。低溫等離子體在改性過程中由于能量較低，在被改性材料表面能量積累也較少，不容易對來料造成燒結(jié)或者是燒蝕等現(xiàn)象，因此低溫等離子體多適用于材料的表面改性。

等離子體放電現(xiàn)象