【技术实现步骤摘要】
本技术属于等离子体，涉及一种用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器。
技术介绍
1、随着集成电路、新能源等领域的快速发展，力学性能优异的高端球形陶瓷粉末受到越来越多的关注。目前球形陶瓷粉末一般采用球磨法、火焰熔融法和等离子体球化法等制备，球磨法制备的陶瓷球形粉末表面粗糙、团聚严重，火焰熔融法制备的球形陶瓷粉体表面光洁度差且容易积碳，均不适合高端球形陶瓷粉体的制备。等离子体球化法制备的球形陶瓷粉体具有粉体分散性好、纯度高和球形度高等优点，适合于高端陶瓷粉体的制备，但是由于等离子体温度较高，而陶瓷球化所需温度较低，这就导致陶瓷球化过程中容易出现粘结现象，而且等离子体发生器产生的热量无法有效利用。现有大功率等离子体发生器为电流较高、电压较低(电流大于800a，电压小于100v)的发生器，高电流会加剧等离子体电极的烧蚀，球化粉末时容易引入杂质，影响等离子体球化法制备陶瓷粉末的大规模应用。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，具有工作电压高、能量利用率高的特点。
2、本技术所采用的技术方案是，用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，包括阴极组件和阳极组件，阴极组件包括阴极，阴极前端连接有工作气管道，工作气管道的前端开设有工作气入口，工作气管道的外侧壁固接有阴极接线柱；阳极组件包括阳极，阳极前端连接有掺混气管道，掺混气管道套设在工作气管道外，二者之间形成掺混气通路，掺混气管道前端开设有掺混气入口，工作气管道的内部为工作气通路，掺混气管道的
3、本技术的特点还在于：
4、阴极的前端为空心圆柱体形，中间为实心圆锥体形，后端为实心半椭球形结构；在阴极中间实心圆锥部位开有若干阴极气流通道，阴极气流通道与阴极前端空心圆柱的内表面相切。
5、阴极气流通道的个数为2-8，且在圆周方向均布，阴极气流通道的截面积之和为工作气通路截面积的0.3-0.6倍。
6、阴极气流通道为通孔，其横截面为椭圆形，各个部位的内径一致，且各个部位椭圆形横截面的圆心与阴极轴线的距离一致；阴极气流通道的入口、出口处椭圆圆心与阴极轴线的夹角为5-35°。
7、阳极的阶梯前端与阴极的阴极气流通道连通，该部位的内部为锥面，该锥面与阴极实心圆锥的锥面角度一致；锥面后为平直段，平直段的长度是其内径的8-25倍；阶梯后端的长度是前端平直段长度的1/10-1/5，内径是前端平直段内径的1.2-2倍；在阳极阶梯前端开有阳极气流通道，阳极气流通道与掺混气管道空心圆柱的内表面相切。
8、阳极气流通道的个数为3-12，且在圆周方向均布，阳极气流通道的截面积之和为掺混气通路截面积的0.4-0.8倍。
9、阳极气流通道为通孔，其横截面为椭圆形，各个部位的内径一致，且各个部位椭圆形横截面的圆心与阳极轴线的距离一致；阳极气流通道的入口、出口处椭圆圆心与阳极轴线的夹角为1-10°。
10、阳极后端台阶处设置有待球化陶瓷粉末注入口，且该注入口的出口在等离子体弧根之后。
11、本技术的有益效果是：
12、(1)本技术等离子体发生器设置了工作气管道、掺混气管道，采用气体冷却方式代替传统的液体循环冷却方式。工作气不仅用于电离产生等离子体，还可对阴极进行冷却；掺混气通过管道后，不仅用来冷却阳极，而且还被直接导入到等离子体发生器放电通道内，用来与产生的等离子体掺混，降低等离子体发生器所产生等离子体的温度，使其适用于陶瓷球化所需的温度要求；另外，气体冷却方式避免了液体冷却时带走能量所造成的浪费(液体冷却时，液体带走的热量不仅无法利用，而且还需要利用冷水机等手段对冷却液进行降温)；
13、(2)本技术等离子体发生器的阳极为阶梯结构，且阶梯后端较长，可以有效提高等离子体发生器的工作电压；
14、(3)本技术等离子体发生器的阳极、阴极气流通道均设置为沿周向旋转一定角度，使得冷却阴极的工作气体和冷却阳极的掺混气体均可采用旋流进气方式，不仅可以进一步提高等离子体发生器的工作电压，而且可以使等离子体的弧根转动，避免弧根的长时间停留，减少电极的烧蚀，提高粉体球化质量；
15、(4)本技术等离子体发生器结构简单，可靠性高，适应于高端陶瓷粉末的球化。
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1.用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，包括阴极组件和阳极组件，所述阴极组件包括阴极(6)，阴极(6)前端连接有工作气管道(1)，工作气管道(1)的前端开设有工作气入口(10)，工作气管道(1)的内部为工作气通路(12)，工作气管道(1)的外侧壁固接有阴极接线柱(2)；所述阳极组件包括阳极(8)，阳极(8)前端连接有掺混气管道(4)，掺混气管道(4)套设在工作气管道(1)外，二者之间形成掺混气通路(13)，掺混气管道(4)前端开设有掺混气入口(11)，掺混气管道(4)的外侧壁固接有阳极接线柱(3)；所述阳极(8)为空心圆柱体形结构，其内部为阶梯结构，内径大小不一，整体由阶梯前端和阶梯后端构成。
2.根据权利要求1所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阴极(6)的前端为空心圆柱体形，中间为实心圆锥体形，后端为实心半椭球形结构；在阴极(6)中间实心圆锥部位开有若干阴极气流通道(5)，所述阴极气流通道(5)与阴极(6)前端空心圆柱的内表面相切。
3.根据权利要求2所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所
4.根据权利要求2所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阴极气流通道(5)为通孔，其横截面为椭圆形，各个部位的内径一致，且各个部位椭圆形横截面的圆心与阴极(6)轴线的距离一致；阴极气流通道(5)的入口、出口处椭圆圆心与阴极(6)轴线的夹角为5-35°。
5.根据权利要求2所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阳极(8)的阶梯前端与阴极(6)的阴极气流通道(5)连通，该部位的内部为锥面，该锥面与阴极(6)实心圆锥的锥面角度一致；锥面后为平直段，平直段的长度是其内径的8-25倍；阶梯后端的长度是前端平直段长度的1/10-1/5，内径是前端平直段内径的1.2-2倍；在阳极(8)阶梯前端开有阳极气流通道(7)，所述阳极气流通道(7)与掺混气管道(4)空心圆柱的内表面相切。
6.根据权利要求5所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阳极气流通道(7)的个数为3-12，且在圆周方向均布，阳极气流通道(7)的截面积之和为掺混气通路(13)截面积的0.4-0.8倍。
7.根据权利要求5所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阳极气流通道(7)为通孔，其横截面为椭圆形，各个部位的内径一致，且各个部位椭圆形横截面的圆心与阳极(8)轴线的距离一致；阳极气流通道(7)的入口、出口处椭圆圆心与阳极(8)轴线的夹角为1-10°。
8.根据权利要求1所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阳极(8)后端台阶处设置有待球化陶瓷粉末注入口(9)，且该注入口的出口在等离子体弧根之后。
...【技术特征摘要】
1.用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，包括阴极组件和阳极组件，所述阴极组件包括阴极(6)，阴极(6)前端连接有工作气管道(1)，工作气管道(1)的前端开设有工作气入口(10)，工作气管道(1)的内部为工作气通路(12)，工作气管道(1)的外侧壁固接有阴极接线柱(2)；所述阳极组件包括阳极(8)，阳极(8)前端连接有掺混气管道(4)，掺混气管道(4)套设在工作气管道(1)外，二者之间形成掺混气通路(13)，掺混气管道(4)前端开设有掺混气入口(11)，掺混气管道(4)的外侧壁固接有阳极接线柱(3)；所述阳极(8)为空心圆柱体形结构，其内部为阶梯结构，内径大小不一，整体由阶梯前端和阶梯后端构成。
2.根据权利要求1所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阴极(6)的前端为空心圆柱体形，中间为实心圆锥体形，后端为实心半椭球形结构；在阴极(6)中间实心圆锥部位开有若干阴极气流通道(5)，所述阴极气流通道(5)与阴极(6)前端空心圆柱的内表面相切。
3.根据权利要求2所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阴极气流通道(5)的个数为2-8，且在圆周方向均布，阴极气流通道(5)的截面积之和为工作气通路(12)截面积的0.3-0.6倍。
4.根据权利要求2所述的用于陶瓷粉末球化的大功率等离子体发生器，其特征在于，所述阴极气流通道(5)为通孔，其横截面为椭圆形，各个部位的内径一致，且...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫刚，高岭，郑敏，孙杨，刘璐，汪舸，王娅辉，
申请(专利权)人：西安优耐特容器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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