CN102500451A - 辅助球磨介质阻挡放电电极 - Google Patents

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郝艳捧
郑彬
刘耀阁
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Abstract

本发明公开了辅助球磨介质阻挡放电电极，包括管状导电电极层和套设在管状导电电极层外层的管状聚四氟乙烯阻挡介质层，管状导电电极层伸出管状聚四氟乙烯阻挡介质层的两端，并在管状导电电极层的两个伸出端安装螺丝。管状导电电极层为铜管。管状导电电极层的端部连接有高压引线，高压引线通过螺丝固定。解决因电极结构不合理，导致电场与热的分布不均匀而，损坏阻挡介质的问题，提高电极的使用寿命，从而达到使放电球磨机稳定运行的目的。

Description

辅助球磨介质阻挡放电电极
技术领域
本发明涉及放电辅助机械合金化的球磨机技术，具体指辅助球磨介质阻挡放电电极。
背景技术
作为一种制备新材料的有效方法，机械合金化已获得广泛的应用。但该法需要较长时间，一次实验往往需要十几个到几百个小时。而放电辅助球磨技术，即在球磨的同时施以放电，利用放电产生的活性粒子与能量，缩短实验所需的时间，球磨后颗粒尺寸也变小；除固-固反应之外，还较容易发生固-气反应，可使一些传统球磨下无法氮化的金属在放电球磨下氮化，从而提供了更多的化合途径。
采用介质阻挡放电结构辅助球磨技术可以很好的控制电流与功率，保证实验的安全，是辅助球磨较好的电极结构之一，但寿命短，在使用过程中存在以下缺陷：(1)阻挡介质容易发生针孔击穿；(2)阻挡介质会出现洞穿介质的小洞；(3)阻挡介质因局部过热产生裂纹、裂开，甚至大面积烧坏。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供辅助球磨介质阻挡放电电极，解决因电极结构不合理，导致电场与热的分布不均匀而损坏阻挡介质的问题，提高电极的使用寿命，从而达到使放电球磨机稳定运行的目的。
本发明目的通过下述方案实现：
辅助球磨介质阻挡放电电极，包括管状导电电极层和套设在管状导电电极层外层的管状聚四氟乙烯阻挡介质层，所述管状导电电极层伸出管状聚四氟乙烯阻挡介质层的两端，并在管状导电电极层的两个伸出端安装螺丝。
所述管状导电电极层为铜管。所述管状导电电极层的端部连接有高压引线，高压引线通过螺丝固定。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)对于管状导电电极层和套设在管状导电电极层外层的管状聚四氟乙烯阻挡介质层的连接固定，摒弃螺纹连接结构，在管状导电电极层的外径与管状聚四氟乙烯阻挡介质层的内径相配合的同时，在状导电电极层伸出管状聚四氟乙烯阻挡介质层的两端安装螺丝固定。
(2)管状导电电极层为铜管，采用铜管作为电极，一方面铜导热性能良好，另一方面管中可以流过冷却液体，使整个管状导电电极层的发热均匀。由于冷却液体在管状导电电极层中流动，使得管状导电电极层各处的发热较均匀，不至于使管状聚四氟乙烯阻挡介质层与管状导电电极层之间某些接壤处因局部过热而损坏，从而提高管状聚四氟乙烯阻挡介质层的使用寿命。
(3)优化了电极结构，降低了管状聚四氟乙烯阻挡介质层与管状导电电极层之间的局部高电场。通过计算表明：摒弃螺纹结构后，管状聚四氟乙烯阻挡介质层与管状导电电极层接壤处电场分布明显均匀，且局部高场强值比采用螺纹结构降低了约24.5％。该电极结构明显减弱了局部放电，减少了因局部放电而导致的局部发热，使球磨机放电较均匀，防止管状聚四氟乙烯阻挡介质层发生针孔等击穿。
(4)除采用导热性能良好的铜作为管状导电电极层外，在管状导电电极层内施加循环流动的冷却液，一方面可使得管状导电电极层的壁热分布较均匀，另一方面可带走管状导电电极层过多的热量，避免了因局部过热而导致管状聚四氟乙烯阻挡介质层出现裂纹或烧伤，从而延长了球磨机放电电极的使用寿命，保障放电辅助球磨机稳定运行。
附图说明
图1是本发明辅助球磨介质阻挡放电电极结构示意图；
图中：冷却液出口1；真空阀2；管状导电电极层3；管状聚四氟乙烯阻挡介质层4；密封圈5；冷却液进口6；螺孔连接和固定器壁7；螺丝固定电极和引线8；球磨罐9；循环泵10；冷却液11；导管12；高压引线13；阀门14。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明辅助球磨介质阻挡放电电极，包括管状导电电极层3和套设在管状导电电极层3外层的管状聚四氟乙烯阻挡介质层4，所述管状导电电极层3伸出管状聚四氟乙烯阻挡介质层4的两端，并在管状导电电极层3的两个伸出端安装螺丝8。所述管状导电电极层3为铜管。所述管状导电电极层3的端部连接有高压引线13，高压引线13通过螺丝8固定。
以下通过图1，结合磨球机说明本发明辅助球磨介质阻挡放电电极。
冷却液进口6和出口1分别与管状导电电极层3固定连接，控制循环泵10，冷却液11经导管12由进口6流入管状导电电极层3，管状导电电极层3同时起到通水管道的作用，并且可通过控制阀门14调节冷却液在管状导电电极层3内的流速。然后进入管状导电电极层3的冷却水由另一端的出口1向导管12流出，这样作为一个循环，冷却水不断循环，带走球磨过程产生的热量。
球磨罐9前盖板设有真空阀2，可以通过真空阀2对密闭的球磨罐9抽真空，也可以通入放电气体介质氩气、氮气、氦气等来实现球磨罐内球磨气氛。
工作过程如下：
(1)安装好球磨罐9，在球磨罐9中装入磨球和待处理粉末；
(2)对球磨罐9进行抽真空，并充入氩气、氮气等放电气体介质；
(3)连接等离子体电源，根据放电气体介质及其压力调整电源的频率和电压，实现电晕放电或辉光放电等放电模式，辅助球磨过程；
(4)打开循环泵10，调节阀门14，控制冷却液在管状导电电极层3内的流速，使管状导电电极层3与管状聚四氟乙烯阻挡介质层4沿水平方向的温度分布较均匀，避免了局部过热，保证放电球磨机长时间的稳定运行。
如上所述，便可较好地实现本发明。
上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.辅助球磨介质阻挡放电电极，其特征在于包括管状导电电极层和套设在管状导电电极层外层的管状聚四氟乙烯阻挡介质层，所述管状导电电极层伸出管状聚四氟乙烯阻挡介质层的两端，并在管状导电电极层的两个伸出端安装螺丝。
2.根据权利要求1所述的辅助球磨介质阻挡放电电极，其特征在于所述管状导电电极层为铜管。
3.根据权利要求2所述的辅助球磨介质阻挡放电电极，其特征在于所述管状导电电极层的端部连接有高压引线，高压引线通过螺丝固定。
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