CN115279004A - 一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法 - Google Patents

一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极材料技术领域，且公开了一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，包括预制电极部件和电极涂层，所述电极涂层固定套接在预制电极部件的表面，所述预制电极部件采用冲压的形式制成，且预制电极部件的制作材料包括钨铜合金材料、钨镍合金材料、不锈钢材料、铝材料、碳钢材料，所述电极涂层的组成原料包括钨合金粉末与铜粉末，且钨合金粉末采用钨镍合金粉末或钨钴合金粉末。该非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，按照一定的比例混合均匀的钨合金粉末与铜粉末采用热喷涂的方式将金属粉加热，喷涂在预制品上，喷涂厚度控制在大于等于10微米的范围内，最终制备得到寿命长，高效的非平衡等离子体电极。

Description

一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及电极材料技术领域，具体为一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法。
背景技术
非平衡等离子体在各行业中得到应用，在燃油车领域，非平衡等离子体增加引擎燃烧技术是一项提高燃烧效率、减少油耗的先进技术，最初的设备装置体积较大，专利CN101701558A虽然对用于汽车节油对非平衡等离子体发生器进行了简化，但其结构依旧非常复杂，用管式结构，其管状内电极采用多圈凸台状或螺纹状，外电极为不锈钢网或者不锈钢细丝，而为得到较高效率等离子发生装置的效率，需要在电极的表面形成粗糙面，同时不降低其使用寿命，减少等离子体发生器的结构尺寸，对电极材料进行调整，易产生等离子寿命较长为钨铜合金，但由于钨铜合金本身不能形成均匀的固溶体，且加工的成本也会较高，存在很大的局限性，因此，针对上述问题，本申请将提供一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法进行解决。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，包括预制电极部件和电极涂层，所述电极涂层固定套接在预制电极部件的表面。
精选的，所述预制电极部件采用冲压的形式制成，且预制电极部件的制作材料包括钨铜合金材料、钨镍合金材料、不锈钢材料、铝材料、碳钢材料。
精选的，所述电极涂层的组成原料包括钨合金粉末与铜粉末，且钨合金粉末采用钨镍合金粉末或钨钴合金粉末，且铜粉末的粒径值小于或者等于钨镍合金粉末的粒径值，铜粉末的粒径值小于或者等于钨钴合金粉末的粒径值，而铜粉末粒径目数、钨钴合金粉末粒径目数、钨镍合金粉末粒径目数均大于或者等于400目。
精选的，所述钨镍合金粉末中镍的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％。
精选的，所述钨钴合金中钴的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％。
精选的，所述钨镍合金粉末中与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例有1:4、1:2。
精选的，所述钨钴合金粉末与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例为1:4、1:2。
精选的，所述电极涂层与预制电极部件之间的喷覆加工采用热喷涂方式，且电极涂层的厚度值大于或等于10微米。
一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，包括以下操作步骤：
S1、预制电极部件采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层的组成原料，即钨合金粉末与铜粉末进行初步的混合；
S3、将初步混合的物料放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件的表面进行热喷涂处理，形成电极涂层，由此预制电极部件与电极涂层形成完整电极材料。
有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，按照一定的比例混合均匀的钨合金粉末与铜粉末采用热喷涂的方式将金属粉加热，喷涂在预制品上，喷涂厚度控制在大于等于10微米的范围内，最终制备得到寿命长，高效的非平衡等离子体电极。
2、该非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，依据钨铜合金材料的实际情况直接采用热喷涂的方式制备具有等离子体易发生的粗糙电极金属面，制备得到起辉效率非常高的等离子体电极，且制备得到的电极金属表面，具有钨合金的颗粒凸凹点，通过调整钨合金粉末的粒径可以调整电极表面的平整度，同时电极涂层具有非常好的耐久性及耐电弧腐蚀性。
3、该非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，采用低成本的电极材料进行制备，有效的降低钨合金的用量，而将钨合金作为高效的等离子发生中心进行使用，减少了对于其他贵金属的使用，实现低成本生产的效果，适用现规模化、流水线式的生产模式。
附图说明
图1为本发明的结构正视示意图。
图中：1、预制电极部件；2、电极涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
请参阅图1，一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，包括预制电极部件1和电极涂层2，电极涂层2固定套接在预制电极部件1的表面，预制电极部件1采用冲压的形式制成，且预制电极部件1的制作材料包括钨铜合金材料、钨镍合金材料、不锈钢材料、铝材料、碳钢材料。
请参阅图1，电极涂层2的组成原料包括钨合金粉末与铜粉末，且钨合金粉末采用钨镍合金粉末或钨钴合金粉末，且铜粉末的粒径值小于或者等于钨镍合金粉末的粒径值，铜粉末的粒径值小于或者等于钨钴合金粉末的粒径值，而铜粉末粒径目数、钨钴合金粉末粒径目数、钨镍合金粉末粒径目数均大于或者等于400目，钨镍合金粉末中镍的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％，钨钴合金中钴的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％，钨镍合金粉末中与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例有1:4、1:2，钨钴合金粉末与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例为1:4、1:2，电极涂层2与预制电极部件1之间的喷覆加工采用热喷涂方式，且电极涂层2的厚度值大于或等于10微米。
一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，包括以下操作步骤：
实施例一
采用粒径大于或等于400目的铜粉末60g，与含有0.5％镍的钨镍合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨镍合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨镍合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例二
采用粒径大于或等于400目的铜粉末60g，与含有4％镍的钨镍合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨镍合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨镍合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例三
采用粒径大于或等于400目的铜粉末120g，与含有0.5％镍的钨镍合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨镍合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨镍合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例四
采用粒径大于或等于400目的铜粉末120g，与含有4％镍的钨镍合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨镍合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨镍合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例五
采用粒径大于或等于400目的铜粉末60g，与含有0.5％镍的钨钴合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨钴合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨钴合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例六
采用粒径大于或等于400目的铜粉末60g，与含有4％镍的钨钴合金粉末30g，钨钴合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨钴合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨钴合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例七
采用粒径大于或等于400目的铜粉末120g，与含有0.5％镍的钨钴合金粉末30g，钨钴合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨钴合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨钴合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料。
实施例八
采用粒径大于或等于400目的铜粉末120g，与含有4％镍的钨钴合金粉末30g，钨镍合金粉末粒径大于或等于400目；
S1、预制电极部件1采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层2的组成原料，即钨钴合金粉末与铜粉末进行初步的混合，；
S3、将初步混合的钨钴合金粉末与铜粉末放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件1的表面进行热喷涂处理，即将混合物料加热到1000℃以上，然后以高超音速喷涂速度，将金属混合粉末快速熔融喷涂在预制电极部件1的表面，进而形成电极涂层2，电极涂层2厚度值大于或等于10微米，形成不光滑的电极表面，加快后期非平衡离子体的产生，由此预制电极部件1与电极涂层2形成完整电极材料
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，包括预制电极部件(1)和电极涂层(2)，所述电极涂层(2)固定套接在预制电极部件(1)的表面。
2.根据权利要求1所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述预制电极部件(1)采用冲压的形式制成，且预制电极部件(1)的制作材料包括钨铜合金材料、钨镍合金材料、不锈钢材料、铝材料、碳钢材料。
3.根据权利要求1所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述电极涂层(2)的组成原料包括钨合金粉末与铜粉末，且钨合金粉末采用钨镍合金粉末或钨钴合金粉末，且铜粉末的粒径值小于或者等于钨镍合金粉末的粒径值，铜粉末的粒径值小于或者等于钨钴合金粉末的粒径值，而铜粉末粒径目数、钨钴合金粉末粒径目数、钨镍合金粉末粒径目数均大于或者等于400目。
4.根据权利要求3所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述钨镍合金粉末中镍的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％。
5.根据权利要求3所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述钨钴合金中钴的比例为0.2％-5％，其中优选比例有0.5％、4％。
6.根据权利要求1所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述钨镍合金粉末中与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例有1:4、1:2。
7.根据权利要求1所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述钨钴合金粉末与铜粉末的比例为1:4～1:1，其中优选比例为1:4、1:2。
8.根据权利要求1所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料，其特征在于：所述电极涂层(2)与预制电极部件(1)之间的喷覆加工采用热喷涂方式，且电极涂层(2)的厚度值大于或等于10微米。
9.一种如权利要求1-8任一所述的一种非平衡等离子体燃油节油装置的正负极电极材料及其制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1、预制电极部件(1)采用冲压工艺进行制备，完成后，依次进行喷砂、酸化表面等工序处理，实现表面除油，完成待喷涂准备；
S2、物料初步混合，将电极涂层(2)的组成原料，即钨合金粉末与铜粉末进行初步的混合；
S3、将初步混合的物料放入到滚筒研磨机内部，接着加入研磨填料，研磨填料采用氧化锆，颗粒粒径为0.4mm，由滚筒研磨机进行二次研磨混合，时间为两个小时；
S4、将二次研磨混合后的物料加入到热喷涂设备内，随后经热喷涂设备处理，将对预制电极部件(1)的表面进行热喷涂处理，形成电极涂层(2)，由此预制电极部件(1)与电极涂层(2)形成完整电极材料。
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