CN107443860B - 低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，用以在介质板表面敷设金属层，金属层为铝萡；包括步骤A，将铝萡贴合在介质板的表面；步骤B，对铝萡和介质板之间进行抽真空；步骤C，通过对铝萡和/或介质板施加压力，将所述铝萡和介质板压在一起，并对铝萡和/或介质板进行加热。本发明可以实现大面积放电介质板的铝膜金属化，使低温等离子放电介质板的电极性能大大提高，而且能够耐受等离子的轰击，使其使用寿命大大延长，同时还具有成本低廉的优点。
Description
技术领域
本发明属于等离子放电技术领域，具体涉及一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步和生产力水平的日益提高，等离子放电技术在工业生产及人们生活中的应用也越来越广泛。
其中低温等离子放电板的制作是目前学术界研究的重要课题，在低温等离子放电介质板的制作中，对介质板表面进行金属化是低温等离子放电介质板制作中的重要环节。目前在现有技术中通常采用钼锰法来对介质板的表面进行金属化，其具体是采用通过烧结的方式使钼锰合金固定在介质板的表面形成金属层，然后镀镍，再对该金属层进行蚀刻形成电极。采用这样的工艺方式制作的低温等离子放电介质板电气性能差，而且在等离子环境下工作时，金属电极耐受等离子轰击性能较差，因此使用寿命较低。或是通过化学沉积镍法以及真空溅射法进行金属化，这样不是金属膜层附着牢度差就是加工成本高，而且无法解决低温等离子轰击条件下的短寿命难题。
发明内容
本发明提供一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，采用该方法制作的等离子放电介质板，不仅电气性能及焊接性好，而且能够耐受等离子的轰击，使其使用寿命大大延长，而且降低了制造成本。
一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，用以在介质板表面敷设金属层，所述金属层为铝萡；
包括步骤A，将所述铝萡贴合在所述介质板的表面；
步骤B，对所述铝萡和所述介质板之间进行抽真空；
步骤C，通过对所述铝萡和/或所述介质板施加压力，将所述铝萡和所述介质板压在一起，并对所述铝萡和/或所述介质板进行加热。
较优地，还包括步骤D，将所述铝萡和所述介质板与外部直流电源电连接，其中所述铝萡连接至外部直流电源的阳极，所述介质板连接至外部直流电源的阴极。
较优地，步骤C中包括通过第一均压部件向所述铝萡施加压力。
较优地，所述第一均压部件具有用以与所述铝萡贴合的第一压贴面，所述第一压贴面与所述铝萡的表面形状与面积均相同。
较优地，所述第一均压部件与外部供热设备连接，用以通过所述第一均压部件为所述铝萡加热。
较优地，当包括步骤D时，所述第一均压部件为导体，所述铝萡通过所述第一均压部件连接至外部直流电源的阳极。
较优地，所述介质板的数量为两个以上，所述铝萡的数量为所述介质板数量的2倍，其中每个所述介质板的两面均与一个所述铝萡相对应构成一个金属化单元；
步骤C中包括将两个以上所述金属化单元依次排列，并对两个以上所述金属化单元的整体施加压力。
较优地，当包括步骤D时，先将所述金属化单元中的一个所述铝萡与外部电源电连接，通电结束后再将另一个所述铝萡与外部电源电连接进行通电，用以使铝箔和介质板之间形成电。
较优地，步骤C中包括通过第二均压部件向所述介质板施加压力。
较优地，所述第二均压部件具有用以与所述介质板贴合的第一压贴面，所述第一压贴面与所述介质板的表面形状与面积均相同。
较优地，所述第二均压部件与外部供热设备连接，用以通过所述均压部件为所述介质板加热。
较优地，当包括步骤D时，所述第二均压部件为导体，所述介质板通过所述第二均压部件连接至外部直流电源的阴极。
本发明提供的低温等离子发生装置通过采用所述金属层为铝萡的技术方案，能够使低温等离子放电介质板的电气性大大提高，而金属铝电极表面经过常规氧化钝化处理产生的陶瓷膜层能够耐受等离子的轰击，使其使用寿命大大延长，同时还具有成本低廉的优点。
附图说明
图1是实施例一中的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法流程图；
图2是实施例一中的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法的工作状态分解示意图；
图3是图2中的金属化单元示意图图；
图4是实施例二中的的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法的工作状态分解示意图。
图中附图标记表示为：
1—金属化单元，11—铝箔，12—介质板；2—真空罐，3—绝缘隔热块，4—第一均压部件，5—第二均压部件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1、2、3所示，一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，用以在介质板12表面敷设金属层，金属层为铝萡11。该方法包括步骤A，将铝萡11贴合在介质板12的表面；步骤B，对铝萡11和介质板12之间进行抽真空；步骤C，通过对铝萡11和/或介质板12施加压力，将铝萡11和介质板12压在一起，并对铝萡11和/或介质板12进行加热。
其中介质板12的材质通常采用三氧化二铝，金属层为铝萡11具有良好的导电性，由于铝萡11可以通过常规氧化制程形成氧化铝陶瓷膜，这样在铝箔的表面形成钝化保护层，被蚀刻成电极后其对等离子轰击的耐受能力变得更强，因此延长了使用寿命。同时现有技术中采用的钼锰法在介质板表面敷设金属层的工艺中，不仅工艺复杂成本高，而且钼锰合金与介质表面通过高温烧结结合，造成介质表面平整性差，因此造成介质板12表面电场强度分布不均匀，容易造成局部击穿，而金属层采用铝萡11与介质板在较底温度下贴合，相对于现有技术不仅表面平整性好，能够与介质板12能够严密贴合，而且成本低廉。
具体工作时，如图2中所示，低温等离子放电介质板表面金属化工作可在在真空罐2内进行，这样能够通过对真空罐2进行抽真空来实现对铝萡11和介质板12之间进行抽真空。对铝萡11和介质板12之间进行抽真空并不仅限于此，也可以采用其他能够实现的方式。
通过对铝萡11和/或介质板12施加压力，将铝萡11和介质板12压在一起，能够实现铝萡11和介质板12二者之间的紧密贴合，此时在通过对铝萡11和/或介质板12进行加热来实现铝萡11和介质板12二者之间的键合(即通过原子或分子间的相互吸引力将铝萡11和介质板12连接在一起)，已完成介质板12的表面金属化。由于介质板12的材质通常采用三氧化二铝，金属层为铝箔11能够降低键合条件。只需在200度到500度的温度下即可实现，温度的具体值，可视具体条件而定，原则是越低越好，以将介质板12与铝萡11的不同温度膨胀系数的影响降至最低。
进一步地，还包括步骤D，将铝萡11和介质板12与外部直流电源电连接，其中铝萡11连接至外部直流电源的阳极，介质板12连接至外部直流电源的阴极。这样能够在铝萡11和介质板12之间形成电场，而电场力能够为铝离子的移动提供动力，这样使使铝萡11和介质板12之间在电场力的作用下实现键合。在实际操作中，介质板12通常为绝缘体，因此直接将介质板12连接至外部电源的阴极无法在铝萡11和介质板12之间形成电场，因此在具体操作时，可以在介质板12的背对铝箔11的一面设置导电体(图为示出)，并通过该导电体与外部电源的阴极连接。具体操作时铝萡11和介质板12之间的电压为一般在200V至1000V之间，具体情况，可以视介质板12的材料、厚度及相关条件而定，电压越高，铝离子的运动速度越快，键合的效率也越高，但是过高的电压容易对期间造成击穿。
具体地，如图2、3所示，在步骤C中可通过第一均压部件4向铝萡11施加压力。其中，第一均压部件4具有用以与铝萡11贴合的第一压贴面(图为示出)，第一压贴面与铝萡11的表面形状与面积均相同。这样能够保证铝萡11和介质板12承受压力的均匀性，防止压力不均而对铝萡11和介质板12造成损坏。进一步地，第一均压部件4与外部供热设备连接，用以通过第一均压部件4为铝萡11加热。这样可通过第一均压部件4向铝萡11传导热量来提供以实现铝萡11和介质板12之间键合的温度条件。进一步地，当包括步骤D时，第一均压部件4为导体，铝萡11通过第一均压部件4连接至外部直流电源的阳极。因石墨具有良好的导电和导热性能，第一均压部件4可以是石墨压块。
作为一种可实施方式，如图2、3中所示，介质板12的数量为两个以上，铝萡11的数量为介质板12数量的2倍，其中每个介质板12的两面均与一个铝萡11相对应构成一个金属化单元1。需要说明的是图2、3中示出的是对介质板12进行双面金属化的工作方式。在步骤C中可将两个以上金属化单元1依次排列，并对两个以上金属化单元1的整体施加压力。以实现将每个铝萡11压贴在其所对应的介质板12的表面上。进一步地，当包括步骤D时，先将金属化单元1中的一个铝萡11与外部电源正电极连接，另一面的铝箔11接负电极，完成一面铝箔与介质板的键合；此时与负电极连接的铝箔11为前面所描述的导电体，通电结束后调换电源极性，将另一个铝萡11与外部电源正电极连接进行通电，已经键合的铝箔接负电极，再完成介质板另一面铝箔与介质板的键合此时已经键合的铝箔为前面所描述的导电体。这样在介质板12与一侧的铝萡11在电场环境下键合完成后，在与另一侧的铝萡11在电场环境下进行键合，保证两侧的铝萡11依次都在正电场作用下完成与介质板的键合贴合。当低温等离子放电介质板表面金属化工作在真空罐2内进行时，可在金属化单元1和真空罐2的内壁之间设置绝缘隔热块3，以保护电场环境条件。
实施例二
如图4所示，本实施例中的所描述的是对介质板12进行单面金属化的工作方式，介质板12材质为玻璃，其中在步骤C中包括通过第二均压部件5向介质板12施加压力。需要说明的是，此时也可同时通过第一均压部件4向铝萡11施加压力。具体地，第二均压部件5具有用以与介质板12贴合的第一压贴面(图为示出)，第一压贴面与介质板12的表面形状与面积均相同。这样能够保证铝萡11和介质板12承受压力的均匀性，防止压力不均而对铝萡11和介质板12造成损坏。进一步地，第二均压部件5与外部供热设备连接，用以通过第二均压部件5为介质板12加热。用以通过第二均压部件5为介质板12加热。这样可通过第二均压部件5向介质板12传导热量来提供以实现铝萡11和介质板12之间键合的温度条件。进一步地，当包括步骤D时，第二均压部件5为导体，介质板12通过第二均压部件5连接至外部直流电源的阴极，此时第二均压部件5为实施例一中所描述的导电体。第二均压部件5也可以为石墨压块。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，用以在介质板表面敷设金属层，其特征在于：
所述金属层为铝箔 ；
包括步骤A，将铝箔 贴合在介质板的表面；
步骤B，对铝箔 和介质板之间进行抽真空；
步骤C，通过对铝箔 和/或介质板施加压力，将所述铝箔 和介质板压在一起，并对铝箔和/或介质板进行加热；
步骤D，将铝箔 和介质板与外部直流电源电连接，其中铝箔 连接至外部直流电源的阳极，介质板连接至外部直流电源的阴极，用以使铝箔和介质板之间行成电场。
2.根据权利要求1所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
步骤C中包括通过第一均压部件向铝箔 施加压力。
3.根据权利要求2所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
所述第一均压部件具有用以与所述铝箔 贴合的第一压贴面，所述第一压贴面与所述铝箔 的表面形状与面积均相同。
4.根据权利要求2所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
所述第一均压部件与外部供热设备连接，用以通过所述第一均压部件为所述铝箔 加热。
5.根据权利要求2所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
当包括步骤D时，所述第一均压部件为导体，所述铝箔 通过所述第一均压部件连接至外部直流电源的阳极。
6.根据权利要求2所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
所述介质板的数量为两个以上，所述铝箔 的数量为所述介质板数量的2倍，其中每个所述介质板的两面均与一个所述铝箔 相对应构成一个金属化单元；
步骤C中包括将两个以上金属化单元依次叠放，并对两个以上金属化单元的整体施加压力。
7.根据权利要求6所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
步骤D时，先将所述金属化单元中的一个所述铝箔 与外部电源正电极连接，通电结束后再变换电源极性，将另一个所述铝箔 与外部电源正电极连接进行通电。
8.根据权利要求1所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
步骤C中包括通过第二均压部件向所述介质板施加压力。
9.根据权利要求8所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
所述第二均压部件具有用以与所述介质板贴合的第一压贴面，所述第一压贴面与所述介质板的表面形状与面积均相同。
10.根据权利要求9所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
所述第二均压部件与外部供热设备连接，用以通过所述第二均压部件为所述介质板加热。
11.根据权利要求8所述的低温等离子放电介质板表面金属化的实现方法，其特征在于：
当包括步骤D时，所述第二均压部件为导体，所述介质板通过所述第二均压部件连接至外部直流电源的阴极。
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Effective date of registration: 20200703 Address after: No.00088, Bohai 1st Road, Binhai District, Weifang City, Shandong Province Patentee after: Shandong PRISMA environmental protection equipment Co., Ltd Address before: Room 316, Building 1, Building 13, Cuihunan Ring Road, Haidian District, Beijing 100036 Patentee before: BEIJING QINGYUAN ZHONGKE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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