一种空间荷电薄膜发射电极及其制作方法和应用技术

一种空间荷电薄膜发射电极及其制作方法和应用，涉及空气净化技术领域，空间荷电薄膜发射电极，包括发射极膜层、设于发射极膜层上下表面的惰性绝缘层和发射端面，发射极膜层包含铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨的一种或几种混合；其占用空间小、耗电少、稳定可靠；其制作方法包括将铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨等材料的一种或几种混合后，采用化学镀、真空溅射或者丝网印刷的方式涂敷在惰性绝缘层上，在惰性绝缘层上形成发射极膜层；在发射极膜层的表面加设一层惰性绝缘层；切割发射端面，该方法简单易实现，该空间荷电薄膜发射电极可应用于家用空气净化器、具有净化功能的空调等电器装置。

【技术实现步骤摘要】
一种空间荷电薄膜发射电极及其制作方法和应用
本专利技术涉及空气净化
，特别是涉及一种可以稳定、高效率向空间发射电荷并使得氧分子、颗粒物等荷电的发射电极，用于负离子发生器、静电颗粒物捕集装置的前端荷电装置。
技术介绍
空气中常温常压下的空间电荷的发射，主要以尖端电晕放电的方式进行，与发射极的电压、曲率半径密切有关。以此原理构成的负离子发生器、静电积尘前端荷电装置，一般使用金属针尖、金属芒刺、导电细丝（钨丝）、碳纤维束等作为发射极，结构上有开放式、线板式、针孔式等。当向发射极施加一定的电压后，其尖端的电场强度达到一定数值，电子逸出将引起电晕放电，进而对尖端周边的空气分子（主要是氧分子）或者灰尘颗粒物荷电。传统的荷电装置存在以下问题：1、需要的安装空间较大；2、尖端放电如果控制不当易产生臭氧；3、金属针尖或细丝表面容易被氧化或吸附颗粒物，导致放电曲率发生变化，进而影响放电特性。国内的空气污染已从装修污染专为颗粒物（PM2.5）污染为主，空气净化器以及具备空气净化功能的空调、风扇、暖风机等越来越多产品出现在市场。静电集尘净化方式以其节能、噪声低、过滤器可以重复使用等优点，有着广泛的市场应用空间，空间荷电装置是静电过滤器必不可少的组成部分。空间电晕放电的重要条件之一是放电端的曲率半径，半径越小，满足产生电晕电场强度需要的驱动电源电压越低，因此，如何缩小放电端的曲率半径，成了亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种空间荷电薄膜发射电极，该空间荷电薄膜发射电极的占用空间小、耗电少、稳定可靠，同时易于安装，驱动简单。本专利技术的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种空间荷电薄膜发射电极的制作方法，该制作方法简单易实现。本专利技术的目的之三在于避免现有技术中的不足之处而提供一种空间荷电薄膜发射电极的应用，该空间荷电薄膜发射电极可用于负离子发生器或者静电颗粒物捕集装置的前端荷电装置等电器装置，可以获得极低的厚度，容易形成电晕条件。本专利技术的目的之一通过以下技术方案实现：提供一种空间荷电薄膜发射电极，包括导电且具备化学稳定性、电子低逸出功的发射极膜层，所述发射极膜层包括铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨的一种或几种混合任意比例的原料混合而成；还包括设于发射极膜层上下表面的惰性绝缘层；以及用于向空间发射电子的发射端面。所述发射端面设有切割倒角。所述发射端面切割倒角的长度为空间荷电薄膜发射电极的厚度的1/4至3/4。所述发射极膜层的电阻的阻值小于1兆欧。所述发射极膜层的厚度为0.1至100微米。所述所述惰性绝缘层为氟塑料。所述惰性绝缘层的厚度为0.1至0.5毫米。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极具有：（1）可以稳定的发射负离子，可取代传统的针式、电晕丝式、芒刺式的发射电极；（2）具有均衡的电荷面发射数量，发射效率高，可良好匹配后续的集尘部分，性能稳定.（3）结构简单，易于成型设计，易于安装、维护和清理.（4）尺寸小，可缩小占用空间。（5）不产生臭氧、打火等潜在危害，稳定可靠。（6）适用于制造负离子发射电极、颗粒物荷电装置或者离子风发射电极，适合家用电器使用。本专利技术的目的之二通过以下技术方案实现：提供一种空间荷电薄膜发射电极的制作方法，包括以下步骤：步骤一：将所述铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨的一种或几种原料混合后，采用化学镀、真空溅射或者丝网印刷的方式涂敷在惰性绝缘层上，即在所述惰性绝缘层上形成发射极膜层；步骤二：在所述发射极膜层的表面加设一层惰性绝缘层；步骤三：切割所述发射端面。所述步骤三后面还包括以下步骤：步骤四：在所述发射端面采用锐利刀锋修整出所述倒角，制备成空间荷电薄膜发射电极。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种空间荷电薄膜发射电极的制作方法简单易实现。本专利技术的目的之三通过以下技术方案实现：提供一种空间荷电薄膜发射电极的应用，所述空间荷电薄膜发射电极应用于负离子发生器或者静电颗粒物捕集装置的前端荷电装置，使用高压电源恒流供电或通过限流电阻供电，所述高压电源为直流或直流叠加脉冲电源，电压为3KV至12KV；电流为恒流源控制或通过电阻限制，发射电流强度为0.1至1微安/每厘米。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极用于负离子发生器或者静电颗粒物捕集装置的前端荷电装置等电器装置，该电器装置获得极低的厚度，容易形成电晕条件。附图说明利用附图对专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极的结构示意图。图2是本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极与限流电阻和高压电源的连接示意图。图3是本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极的放电单体结构示意图。图4是本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极的放电双体结构示意图。图5是本专利技术的一种空间荷电薄膜发射电极应用于过滤器的示意图。图中包括有：1——发射极膜层；2——惰性绝缘层；3——发射端面；4——切割倒角；5——限流电阻；6——高压电源；7——接地电极；8——Uni-ESP过滤器。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1。本实施例的一种空间荷电薄膜发射电极，如图1和图2所示，包括导电且具备化学稳定性、电子低逸出功的发射极膜层1，所述发射极膜层1包含铂和金两种材料混合在一起；还包括设于发射极膜层1上下表面的惰性绝缘层2；以及用于向空间发射电子的切割发射端面3。所述发射极膜层1的厚度为0.1微米。所述发射极膜层1的电阻的阻值小于5千欧。所述惰性绝缘层2为聚四氟乙烯(PTFE)。所述惰性绝缘层2的厚度为0.1毫米。所述发射端面的切割倒角长度为空间荷电薄膜的厚度的1/4。以上结构的空间荷电薄膜发射电极具有以下优点：（1）可以稳定的发射负离子，可取代传统的针式、电晕丝式、芒刺式的发射电极；（2）具有均衡的电荷面发射数量，发射效率高，可良好匹配后续的集尘部分，性能稳定.（3）结构简单，易于成型设计，易于安装、维护和清理.（4）尺寸小，可缩小占用空间。（5）不产生臭氧、打火等潜在危害，稳定可靠。（6）适用于制造负离子发射电极、颗粒物荷电装置或者离子风发射电极，适合家用电器使用。（7）所述切割发射端面3设有切割倒角4，可以降低因电晕扩散导致的放电曲率半径增大。实施例2。实施例1的一种空间荷电薄膜发射电极的制作方法，包括以下步骤：步骤一：将铂、金混合后，采用化学镀的方式涂敷在聚四氟乙烯(PTFE)层上，即在聚四氟乙烯(PTFE)层上形成发射极膜层1；步骤二：在所述发射极膜层1的表面使用紫外固化胶粘结一层聚四氟乙烯(PTFE)；步骤三：切割所述发射端面3；步骤四：在所述发射端面3切割所述倒角。本实施例的空间荷电薄膜发射电极的制作方法，简单易实现，置于两层聚四氟乙烯(PTFE)之间的发射极膜层1，通过切割的方式，使其裸露于放电空间，形成曲率半径的极小的电晕放电体。实施例3。本实施例的一种空间荷电薄膜发射电极，如图1所示，包括导电且具备化学稳定性、电子低逸出功的发射极膜层1，所述发射极膜层1包含碳纤维、石墨烯和钨三种材料混合在一起；还包括设于发射极膜层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：包括导电且具备化学稳定性、电子低逸出功的发射极膜层，所述发射极膜层包括铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨的一种或几种任意比例的原料混合而成；还包括设于发射极膜层上下表面的惰性绝缘层；以及用于向空间发射电子的发射端面。

【技术特征摘要】
1.一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：包括导电且具备化学稳定性、电子低逸出功的发射极膜层，所述发射极膜层包括铂、金、氧化铟、石墨、纳米碳管、碳纤维、石墨烯、钨的一种或几种任意比例的原料混合而成；还包括设于发射极膜层上下表面的惰性绝缘层；以及用于向空间发射电子的发射端面；所述发射端面设有切割倒角。2.如权利要求1所述的一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：所述发射端面切割倒角的长度为空间荷电薄膜发射电极的厚度的1/4至3/4。3.如权利要求1所述的一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：所述发射极膜层的电阻的阻值小于1兆欧。4.如权利要求1所述的一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：所述发射极膜层的厚度为0.1至100微米。5.如权利要求1所述的一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：所述惰性绝缘层为氟塑料。6.如权利要求1所述的一种空间荷电薄膜发射电极，其特征在于：所述惰性绝缘层的厚度为0.1至0.5毫米。7.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝柱，
申请(专利权)人：东莞市宇洁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44