本發(fā)明涉及一種低溫等離子體,具體是一種介質(zhì)阻礙等離子體放電的電極制作方法。
背景技術(shù):
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)的第四態(tài),當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的擊穿電壓時,氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體產(chǎn)生的高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到分解污染物的目的。一般采用氣體放電法制備等溫等離子體,氣體放電法有電暈放電法、介質(zhì)阻擋放電、微波誘導(dǎo)放電、磁控管放電、電容耦合射頻放電等,微波誘導(dǎo)放電、磁控管放電、電容耦合射頻放電是在低氣壓或其他嚴(yán)格的條件下實現(xiàn)放電的,工藝也復(fù)雜,常溫常壓下,一般采用介質(zhì)阻礙和電暈放電來降解有機(jī)物。
介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge,DBD)是有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種非平衡態(tài)氣體放電又稱介質(zhì)阻擋電暈放電或無聲放電。介質(zhì)阻擋放電能夠在高氣壓和很寬的頻率范圍內(nèi)工作,通常的工作氣壓為10~10000。電源頻率可從50Hz至1MHz。電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式多種多樣。在兩個放電電極之間充滿某種工作氣體,并將其中一個或兩個電極用絕緣介質(zhì)覆蓋,也可以將介質(zhì)直接懸掛在放電空間或采用顆粒狀的介質(zhì)填充其中,當(dāng)兩電極間施加足夠高的交流電壓時,電極間的氣體會被擊穿而產(chǎn)生放電,即產(chǎn)生了介質(zhì)阻擋放電。在實際應(yīng)用中,管線式的電極結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于各種化學(xué)反應(yīng)器中,而平板式電極結(jié)構(gòu)則被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)中的高分子和金屬薄膜及板材的改性、接枝、表面張力的提高、清洗和親水改性中。在空氣凈化廢氣治理方面,面對氣體成份復(fù)雜、環(huán)境多變,工況復(fù)雜,管線式和平板式電極結(jié)構(gòu)存在缺陷和不足:
1、管線式或平板式結(jié)構(gòu),氣體流動適應(yīng)性差,風(fēng)阻大,污染氣體和等離子體場難全面接觸;
2、管線式或平板式結(jié)構(gòu),電極導(dǎo)線和介質(zhì)結(jié)合一致性差,會出現(xiàn)內(nèi)部放電外部打火發(fā)聲甚至燃燒等;
3、管線式或平板式結(jié)構(gòu),對電源性能和功能要求高,造成電源成本高,穩(wěn)定性適應(yīng)性差;
4、管線式或平板式結(jié)構(gòu),無法處理大流量氣體如工業(yè)廢氣,不適合小空間如冰箱空調(diào)氣體凈化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種介質(zhì)阻礙等離子體放電的電極制作方法,采用石英管或陶瓷管作為阻礙介質(zhì),并在石英管或陶瓷管內(nèi)壁涂布一層導(dǎo)電涂層,電極結(jié)構(gòu)上采取平行排列;本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)以及導(dǎo)線工藝,可以很好解決以上問題。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種介質(zhì)阻礙等離子體放電的電極制作方法,該電極制作方法如下步驟:
1)、選擇石英管或陶瓷管中的一種作為阻礙介質(zhì);
2)、在石英管或陶瓷管的內(nèi)壁涂導(dǎo)電層,該內(nèi)壁的一端全部涂布留焊點,另一端留空白不涂;所述導(dǎo)電涂層厚度為0.01mm;
3)、將石英管或陶瓷管采取平行排列或矩陣排列。
所述石英管或陶瓷管的尺寸如下:外徑1mm±0.01mm,內(nèi)徑0.05mm±0.01mm,長度40mm±0.1mm;所述石英管或陶瓷管的內(nèi)壁一端全部涂布留焊點,另一端留4mm±0.1mm空白不涂。
所述石英管或陶瓷管作為小空間凈化介質(zhì)阻礙放電電極結(jié)構(gòu)排列如下:2根介質(zhì)阻礙平行排列,管間距0.5mm±0.01mm,空白端、全涂端交錯;3根介質(zhì)阻礙平行排列,管間距0.5mm±0.01mm,空白端、全涂端交錯。
所述石英管或陶瓷管中的尺寸如下:外徑2cm±1mm,內(nèi)徑1.8cm±0.1mm,長度500cm±1mm;所述石英管或陶瓷管內(nèi)壁一端全部涂布留焊點,另一端留4cm±1mm空白不涂。
所述石英管或陶瓷管作為大流量廢氣處理介質(zhì)阻礙放電電極結(jié)構(gòu)排列如下:采用多根平行電極錯位矩陣式排列,3根介質(zhì)阻礙為一組,每組管間距1cm±1mm,空白端、全涂端交錯,組間距10cm±1mm。
所述涂導(dǎo)電層采用等離子體濺射、化學(xué)沉積或者金屬粉燒結(jié)工藝進(jìn)行處理。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明避免了管線式和平板式電極結(jié)構(gòu)的不足,具有以下優(yōu)勢:石英管或陶瓷管生產(chǎn)工藝完善,規(guī)格和公差標(biāo)準(zhǔn)化;在石英管或陶瓷管內(nèi)壁采取導(dǎo)電涂層,導(dǎo)電涂層和內(nèi)壁間無空氣存在,一致性好,適應(yīng)環(huán)境廣,對電源性能要求低,避免內(nèi)部放電;采取2-3根管平行式排列適合冰箱空調(diào)小空間凈化,多根平行電極錯位矩陣式可以處理大流量氣體。
附圖說明
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明實施例小空間凈化介質(zhì)阻礙軸向剖視圖;
圖2為本發(fā)明實施例小空間凈化2根介質(zhì)阻礙平行排列圖;
圖3為本發(fā)明實施例小空間凈化3根介質(zhì)阻礙平行排列圖;
圖4為本發(fā)明實施例大流量廢氣處理介質(zhì)阻礙軸向剖視圖;
圖5為本發(fā)明實施例大流量廢氣處理介質(zhì)阻礙矩陣排列圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明一種介質(zhì)阻礙等離子體放電的電極制作方法的技術(shù)方案如下:
1、阻礙介質(zhì)選擇是石英管或陶瓷管;
2、導(dǎo)線處理采取在石英管或陶瓷管內(nèi)壁統(tǒng)一的導(dǎo)電涂層,并一端留空白端,一端留焊點,石英管或陶瓷管內(nèi)壁導(dǎo)電涂層采用等離子體濺射、化學(xué)沉積或者金屬粉燒結(jié)工藝處理;
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計上,大量流采用多根平行電極錯位矩陣式排列,小空間采取2-3根平行排列。
具體實施方式:
實施例1:小空間凈化介質(zhì)阻礙放電電極設(shè)計示例
阻礙介質(zhì)選自石英管或陶瓷管中的一種,石英管或陶瓷管的尺寸如下:外徑1mm±0.01mm,內(nèi)徑0.05mm±0.01mm,長度40mm±0.1mm;
在石英管或陶瓷管的內(nèi)壁涂導(dǎo)電層,該導(dǎo)電涂層厚度為0.01mm;
上述涂導(dǎo)電層采用等離子體濺射、化學(xué)沉積或者金屬粉燒結(jié)工藝進(jìn)行處理;上述石英管或陶瓷管的內(nèi)壁一端全部涂布留焊點,另一端留4mm±0.1mm空白不涂,參見圖1,其中圖中陰影部分為導(dǎo)電涂層;
小空間凈化介質(zhì)阻礙放電電極結(jié)構(gòu)排列如下:
2根介質(zhì)阻礙平行排列,管間距0.5mm±0.01mm,空白端、全涂端交錯,參見圖2;
3根介質(zhì)阻礙平行排列,管間距0.5mm±0.01mm,空白端、全涂端交錯,參見圖3;
實施例2:大流量廢氣處理介質(zhì)阻礙放電電極設(shè)計
阻礙介質(zhì)選自石英管或陶瓷管中的一種,石英管或陶瓷管的尺寸如下:外徑2cm±1mm,內(nèi)徑1.8cm±0.1mm,長度500cm±1mm;
在石英管或陶瓷管的內(nèi)壁涂導(dǎo)電層,該導(dǎo)電涂層厚度為0.01mm;
上述石英管或陶瓷管的內(nèi)壁涂導(dǎo)電層采用等離子體濺射、化學(xué)沉積或者金屬粉燒結(jié)工藝進(jìn)行處理,內(nèi)壁一端全部涂布留焊點,另一端留4cm±1mm空白不涂,參見圖4;
大流量廢氣處理介質(zhì)阻礙放電電極結(jié)構(gòu)排列如下:采用多根平行電極錯位矩陣式排列,3根介質(zhì)阻礙為一組,一組管的管間距1cm±1mm,空白端、全涂端交錯,組間距10cm±1mm,參見圖5;
本發(fā)明技術(shù)方案中所使用的等離子體濺射、化學(xué)沉積或者金屬粉燒結(jié)工藝均為現(xiàn)有成熟的涂布工藝,本發(fā)明在此不作詳述及限定。
本發(fā)明技術(shù)方案避免了管線式和平板式電極結(jié)構(gòu)的不足,具有以下優(yōu)勢:
1、石英管或陶瓷管生產(chǎn)工藝完善,供應(yīng)商很多,規(guī)格和公差可以標(biāo)準(zhǔn)化;
2、在內(nèi)壁采取導(dǎo)電涂層,導(dǎo)電涂層和內(nèi)壁間無空氣存在,避免內(nèi)部放電;
3、采用導(dǎo)電涂層的石英管或陶瓷管,一致性好,適應(yīng)環(huán)境廣,對電源性能要求低;
4、2-3根管平行式排列適合冰箱空調(diào)小空間凈化,多根平行電極錯位矩陣式可以處理大流量氣體。
以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然,根據(jù)本說明書的內(nèi)容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。