一种陶瓷管及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种陶瓷管及其制备方法，涉及等离子体发生装置的部件技术领域，陶瓷管为中空结构，陶瓷管沿周向成型有多个冷却孔，陶瓷管的首端连通外部环境、尾端封堵密闭，冷却孔与陶瓷管的中空部分连通，陶瓷管周向埋设有第一金属导体和第二金属导体，各第二金属导体通过同一根金属导线与第一金属导体电连接，第一金属导体和第二金属导体的末端与陶瓷管的末端间距预设距离，陶瓷管开设有接线槽，第一金属导体与接线槽处导线电连接，陶瓷管外涂覆有半导体釉层，第二金属导体通过导电泥与半导体釉层电连接，半导体釉层外涂覆有绝缘釉层，解决现有技术中等离子体发生装置的电极有效放电面积较小以及放电过程中发热导致降低等离子体产生效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷管及其制备方法
本专利技术属于等离子体发生装置的部件
，具体提供一种陶瓷管及其制备方法。
技术介绍
近年来，低温等离子体在废气废水处理、生物医学、高分子材料表面改性和点火助燃等领域需求广泛。气体放电是产生等离子体的有效方式之一，常见的气体放电形式主要有辉光放电、电晕放电和介质阻挡放电等。其中介质阻挡放电是一种有绝缘介质插入放电空间的气体放电形式，贯穿两电极的放电通道被气隙中的绝缘介质阻挡，从而在通道中产生大面积、高能量密度的低温等离子体。现有的介质阻挡放电式等离子发生装置的电极通常包括绝缘介质管和沿绝缘介质管中轴线设置的金属棒，这种电极的有效放电面积较小，而且在实际放电过程中会发热，一定程度上消耗了部分电源的能量，减少了用于产生低温等离子体的介质阻挡放电的能量供给，也会降低等离子体产生效率。介质阻挡放电产生等离子体效率是应用中的关键参数，提高低温等离子体的产生效率对实际应用具有直接的影响。因此，提高有效放电面积，增加等离子体产生效率无疑具有更为广阔的应用前景。相应地，本领域需要一种陶瓷管及其制备方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种陶瓷管及其制备方法，解决现有技术中的等离子体发生装置的电极有效放电面积较小以及放电过程中发热导致降低等离子体产生效率的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种陶瓷管，所述陶瓷管为中空结构，所述陶瓷管沿周向成型有多个沿其长度方向延伸的冷却孔，所述陶瓷管的首端连通外部环境、尾端封堵密闭，所述冷却孔靠近所述陶瓷管末端的一端与所述陶瓷管的中空部分连通，所述陶瓷管周向埋设有沿所述陶瓷管长度方向延伸的第一金属导体和至少一根第二金属导体，各所述第二金属导体通过同一根金属导线与所述第一金属导体电连接，所述第一金属导体和所述第二金属导体的末端与所述陶瓷管的末端间距预设距离，所述陶瓷管开设有接线槽，所述第一金属导体与所述接线槽处导线电连接，所述陶瓷管外涂覆有半导体釉层，所述第二金属导体通过导电泥与所述半导体釉层电连接，所述半导体釉层外涂覆有绝缘釉层。本方案的技术效果是：通过沿陶瓷管周向设置第一金属导体和第二金属导体，相比
技术介绍
中提到的在绝缘介质管中心设置一根金属棒来说，扩大了陶瓷管的有效放电面积；通过设置冷却孔并将冷却孔与陶瓷管的中空部分连通，在放电时，可以在陶瓷管的中空部分通入冷却液，使冷却液进入冷却孔对第一金属导体和第二金属导体进行降温，降低发热所消耗的能量，提高陶瓷管放电产生等离子体的效率；在陶瓷管外涂覆半导体釉层，能够在陶瓷管外部形成导电网络，提高陶瓷管的放电效率；在陶瓷管外涂覆绝缘釉层，一方面形成绝缘介质，另一方面对陶瓷管形成保护。在上述陶瓷管的优选技术方案中，所述冷却孔沿所述陶瓷管的周向均匀分布，所述第一金属导体和所述第二金属导体分别沿相邻两个所述冷却孔的间隙设置。本方案的技术效果是：通过这样设置，能够提高冷却孔内的冷却液对第一金属导体和第二金属导体的换热冷却效果，从而提高陶瓷管放电产生等离子体的效率。在上述陶瓷管的优选技术方案中，所述第一金属导体距所述陶瓷管的半导体釉层的距离为3mm，所述第二金属导体距所述陶瓷管的半导体釉层的距离为1mm至2mm。本方案的技术效果是：使第一金属导体能够快速将高压电源的电传导至各第二金属导体，同时第一金属导体和第二金属导体能够快速电离空气。另一方面，本专利技术还提供了一种陶瓷管的制备方法，所述陶瓷管为上述优选技术方案中任一项所述的陶瓷管，其制备方法包括以下步骤：预制陶瓷管毛坯泥段：使用陶瓷练泥机制作陶瓷管毛坯泥段并阴干，陶瓷管毛坯泥段为中空结构，且周向成型有多个沿陶瓷管毛坯泥段的长度方向延伸的冷却孔；连通冷却孔、封盲孔成型：于冷却孔的末端挖缝，使冷却孔与陶瓷管毛坯泥段的中空部分连通，并分别用泥巴封堵冷却孔的末端和陶瓷管毛坯泥段的中空部分的末端，使冷却孔和陶瓷管毛坯泥段的中空部分成为盲孔；埋封第一金属导体：于陶瓷管毛坯泥段的外侧沿其延伸方向开设第一槽，在第一槽内放入第一金属导体，第一金属导体的末端距陶瓷管毛坯泥段的末端预设距离，用绝缘泥将第一金属导体密封于第一槽内，并预留接线槽；埋封第二金属导体：于陶瓷管毛坯泥段的外侧沿其延伸方向至少开设一个第二槽，在第二槽内放入第二金属导体，第二金属导体的末端距陶瓷管毛坯泥段的末端预设距离，用导电泥将第二金属导体密封于第二槽内；连接金属导体：沿陶瓷管毛坯泥段的圆周挖连接沟至第一金属导体和第二金属导体部分裸露于外部环境，在连接沟内放入金属导线，使第二金属导体通过金属导线与第一金属导体电连接，用导电泥将金属导线密封于连接沟内；烘干、上釉、烧制成型：烘干之后，将陶瓷管毛坯泥段放入盛装半导体釉的桶内涂覆半导体釉层，之后将涂覆有半导体釉层的陶瓷管毛坯泥段放入盛装绝缘釉的桶内涂覆绝缘釉层，之后烧制成型，形成陶瓷管。本方案的技术效果是：通过沿陶瓷管周向埋设第一金属导体和第二金属导体，相比
技术介绍
中提到的在绝缘介质管中心设置一根金属棒来说，扩大了陶瓷管的有效放电面积；通过设置冷却孔并将冷却孔与陶瓷管的中空部分连通，在放电时，可以在陶瓷管的中空部分通入冷却液，使冷却液通过挖的缝进入冷却孔对第一金属导体和第二金属导体进行降温，降低发热所消耗的能量，提高陶瓷管放电产生等离子体的效率；在陶瓷管外涂覆半导体釉层，能够在陶瓷管外部形成导电网络，提高陶瓷管的放电效率；在陶瓷管外涂覆绝缘釉层，一方面形成绝缘介质，另一方面对陶瓷管形成保护。在上述陶瓷管的制备方法的优选技术方案中，所述“连通冷却孔、封盲孔成型”的步骤具体包括以下步骤：放置陶瓷管毛坯泥段于成型定位模具内；放置支撑杆于陶瓷管毛坯泥段的中空部分和冷却孔内；采用开缝刀于冷却孔的末端挖缝使冷却孔与陶瓷管毛坯泥段的中空部分连通；调整支撑杆的末端距离陶瓷管毛坯泥段的末端预设间距，对陶瓷管毛坯泥段的中空部分和冷却孔的末端夹壁进行镶泥，使用锥形挤缝棒朝向支撑杆挤压泥巴；使用泥巴逐个封堵陶瓷管毛坯泥段的中空部分的末端和冷却孔的末端，并朝向支撑杆夯实泥巴；将封头模具套设于陶瓷管毛坯泥段的末端和成型定位模具的外周，朝向成型定位模具推动并旋转封头模具，使陶瓷管毛坯泥段的末端呈齐头状。本方案的技术效果是：通过在陶瓷管的中空部分和冷却孔内放置支撑杆，保证了在对中空部分和冷却孔的末端夹壁镶泥以及封堵时，支撑杆能够限制泥巴的塞入深度，防止泥巴将冷却孔和中空部分之间的连通缝隙封堵，而且与锥形棒配合使泥巴将支撑杆与中空部分的夹壁之间以及支撑杆与冷却孔的夹壁之间的缝隙填实封堵，保证最后塞完泥巴时，陶瓷管的末端完全封堵，冷却孔和中空部分形成盲孔，保证陶瓷管的可靠性。在上述陶瓷管的制备方法的优选技术方案中，所述第一槽的长度大于所述第一金属导体的长度，所述第二槽的长度大于所述第二金属导体的长度。本方案的技术效果是：由于绝缘泥和导电泥在后续的烘干工序中会产生收缩，而第一金属导体和第二金属导体可能会发生膨胀，因此为了避免烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷管，其特征在于，所述陶瓷管为中空结构，所述陶瓷管沿周向成型有多个沿其长度方向延伸的冷却孔，所述陶瓷管的首端连通外部环境、尾端封堵密闭，所述冷却孔靠近所述陶瓷管末端的一端与所述陶瓷管的中空部分连通，所述陶瓷管周向埋设有沿所述陶瓷管长度方向延伸的第一金属导体和至少一根第二金属导体，各所述第二金属导体通过同一根金属导线与所述第一金属导体电连接，所述第一金属导体和所述第二金属导体的末端与所述陶瓷管的末端间距预设距离，所述陶瓷管开设有接线槽，所述第一金属导体与所述接线槽处导线电连接，所述陶瓷管外涂覆有半导体釉层，所述第二金属导体通过导电泥与所述半导体釉层电连接，所述半导体釉层外涂覆有绝缘釉层。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷管，其特征在于，所述陶瓷管为中空结构，所述陶瓷管沿周向成型有多个沿其长度方向延伸的冷却孔，所述陶瓷管的首端连通外部环境、尾端封堵密闭，所述冷却孔靠近所述陶瓷管末端的一端与所述陶瓷管的中空部分连通，所述陶瓷管周向埋设有沿所述陶瓷管长度方向延伸的第一金属导体和至少一根第二金属导体，各所述第二金属导体通过同一根金属导线与所述第一金属导体电连接，所述第一金属导体和所述第二金属导体的末端与所述陶瓷管的末端间距预设距离，所述陶瓷管开设有接线槽，所述第一金属导体与所述接线槽处导线电连接，所述陶瓷管外涂覆有半导体釉层，所述第二金属导体通过导电泥与所述半导体釉层电连接，所述半导体釉层外涂覆有绝缘釉层。


2.根据权利要求1所述的陶瓷管，其特征在于，所述冷却孔沿所述陶瓷管的周向均匀分布，所述第一金属导体和所述第二金属导体分别沿相邻两个所述冷却孔的间隙设置。


3.根据权利要求1或2所述的陶瓷管，其特征在于，所述第一金属导体距所述陶瓷管表面的距离为3mm，所述第二金属导体距所述陶瓷管表面的距离为1mm至2mm。


4.一种陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述陶瓷管为上述权利要求1至3中任一项所述的陶瓷管，其制备方法包括以下步骤：
预制陶瓷管毛坯泥段：使用陶瓷练泥机制作陶瓷管毛坯泥段并阴干，陶瓷管毛坯泥段为中空结构，且周向成型有多个沿陶瓷管毛坯泥段的长度方向延伸的冷却孔；
连通冷却孔、封盲孔成型：于冷却孔的末端挖缝，使冷却孔与陶瓷管毛坯泥段的中空部分连通，并分别用泥巴封堵冷却孔的末端和陶瓷管毛坯泥段的中空部分的末端，使冷却孔和陶瓷管毛坯泥段的中空部分成为盲孔；
埋封第一金属导体：于陶瓷管毛坯泥段的外侧沿其延伸方向开设第一槽，在第一槽内放入第一金属导体，第一金属导体的末端距陶瓷管毛坯泥段的末端预设距离，用绝缘泥将第一金属导体密封于第一槽内，并预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，李奇，徐新国，
申请(专利权)人：河南先途等离子体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41