一种多层复合电极及制造方法技术

技术编号:18199947 阅读:26 留言:0更新日期:2018-06-13 04:38
本发明专利技术提供一种多层复合电极及制造方法,其中,多层复合电极包括:电极基体;所述电极基体包括炉体内段,所述炉体内段为圆柱形中空结构,所述炉体内段的侧壁呈微孔结构,在所述炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体内段起到保护作用。本发明专利技术提供的一种多层复合电极及制造方法,通过在电极基体的炉体内段的侧壁设置微孔结构,可让耐腐蚀性金属与基体的结合更加紧密可靠;通过在炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属,可使金属和炉体内段均匀结合起来;通过炉体内段和金属的结合,可形成致密界面层,从而可对基体起到封闭保护的作用,大大提高电极的耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种多层复合电极及制造方法
本专利技术涉及真空炉电极
,更具体地,涉及一种多层复合电极及制造方法。
技术介绍
在真空炉中,电极用于将三相低压电源引入真空炉内部,在炉体内部,电极与高温的发热体直接连接,起着导电和承载发热元件重量的功能,是真空炉的核心部件之一。由于电极连接炉内和炉外,需穿过金属炉体和保温层。首先,在真空气体稀薄的环境下,容易引起打弧短路,所以通常在其穿过的路径上常采取绝缘措施。其次炉体内的污染物会降低绝缘部件的绝缘性能,导致打弧短路。随着科技发展和航空航天业对真空炉的需求,气相沉积炉和高纯石墨提纯炉使用越来越多。其中由于沉积炉的特殊性,会在绝缘部件上沉积可导电的碳,导致其绝缘性能下降,产生打弧失效。而高纯石墨提纯炉需通入氯气等高腐蚀性气体,而且其工艺过程又产生HCl、HF等强腐蚀性气体,对电极有着强烈的腐蚀作用。电极一旦穿孔漏水进入炉膛高温区会造成严重事故。此外,腐蚀产生的金属化合物持续污染炉膛,造成目前真空炉广泛使用的电极及其绝缘瓷件寿命短,维护间隔缩短,导致停炉时间增长,设备利用率低,抬高了社会成本,也影响了科研进度。现有真空炉中的电极大多存在易腐蚀的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服现有真空炉中的电极大多存在易腐蚀的问题或者至少部分地解决上述问题的一种多层复合电极及制造方法。根据本专利技术的第一方面,提供一种多层复合电极,该电极包括:电极基体;所述电极基体包括炉体内段,所述炉体内段为圆柱形中空结构,所述炉体内段的侧壁呈微孔结构,在所述炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体内段起到保护作用。在上述方案的基础上,在所述炉体内段的外表面设置陶瓷涂层。在上述方案的基础上,所述电极基体还包括:炉体外段和螺纹段;所述炉体外段和所述螺纹段分别与所述炉体内段的两端相连,所述螺纹段的外表面设置螺纹。在上述方案的基础上,所述炉体外段的侧壁呈微孔结构;在所述炉体外段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体外段起到保护作用;在所述炉体外段的外表面设置陶瓷涂层。在上述方案的基础上,所述螺纹段的侧壁呈微孔结构;在所述螺纹段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述螺纹段起到保护作用。在上述方案的基础上,所述电极基体的材质包括:紫铜。在上述方案的基础上,所述耐腐蚀性金属包括:镍或锌。根据本专利技术的第二方面,提供一种多层复合电极制造方法,该方法包括:在电极基体的侧壁设置微孔结构;在所述电极基体的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属,用于对所述电极基体起到保护作用;在所述电极基体的外表面设置陶瓷涂层。在上述方案的基础上,所述在电极基体的侧壁设置微孔结构具体包括:将所述电极基体的原材料与易挥发性有机物均匀混合后制成预制电极基体;对所述预制电极基体进行加热,所述易挥发性有机物从所述预制电极基体中挥发,获得所述电极基体。在上述方案的基础上,所述在所述电极基体的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属具体包括:在高压环境下,将耐腐蚀性金属以蒸汽形式渗入所述电极基体侧壁的微孔中,使所述电极基体和金属形成密闭复合整体。本专利技术提供的一种多层复合电极及制造方法,通过在电极基体的炉体内段的侧壁设置微孔结构,可让耐腐蚀性金属与基体的结合更加紧密可靠;通过在炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属,可使金属和炉体内段均匀结合起来;通过炉体内段和金属的结合,可形成致密界面层,从而可对基体起到封闭保护的作用,大大提高电极的耐腐蚀性。附图说明图1为根据本专利技术实施例的一种多层复合电极的结构示意图;图2为根据本专利技术实施例的一种多层复合电极的剖面示意图;图3为根据本专利技术实施例的一种多层复合电极的结构示意图。附图标记说明:1—炉体外段;2—炉体内段;3—螺纹段。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。本实施例根据本专利技术提供一种多层复合电极,参考图1,该电极包括:电极基体;参考图2和图3,所述电极基体包括炉体内段2,所述炉体内段2为圆柱形中空结构,所述炉体内段2的侧壁呈微孔结构,在所述炉体内段2的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体内段2起到保护作用。本实施例提供的一种多层复合电极,具有较好的耐腐蚀、抗污染的特性,主要适用于真空炉中。参考图3,该电极的电极基体主要包括炉体内段2。在该电极用于真空炉中时,炉体内段2是位于真空炉炉膛内部的部分,炉体内段2为电极的关键部位,对该部位的性能要求较高。对于一般的电极,炉体内段2呈圆柱形中空结构。将耐腐蚀性金属与电极基体的炉体内段2结合在一起是为了提高炉体内段2的耐腐蚀性。与现有将电极基体与金属结合在一起的方法不同,本电极先对电极基体的炉体内段2进行处理,在炉体内段2的侧壁形成微孔结构。微孔结构就是在炉体内段2的侧壁中分布着无数个微孔,炉体内段2的侧壁是充满着微孔,微孔在炉体内段2的整个侧壁中均匀分布。炉体内段2的侧壁本身的内部和表面均分布有微孔结构。然后在所述炉体内段2的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属。具体可为:对具有微孔结构的炉体内段2进行金属渗透处理。金属渗透处理就是将金属以蒸汽的形式,即在特定环境下生成金属蒸汽,然后在该环境下,将金属蒸汽均匀渗入炉体内段2侧壁上的无数个微孔中。金属蒸汽将充满炉体内段2侧壁上的微孔,与炉体内段2形成结合紧密的整体,即第一复合整体。第一复合整体的侧壁上无孔。电极基体在炉体内段2和金属形成了既耐腐蚀又结合紧密的致密界面层,可以起到封闭保护基体的作用。金属以蒸汽形式进行渗透处理,可使金属在炉体内段2的侧壁分布更加均匀,金属和电极基体的结合更加紧密。通过设置微孔结构,金属是填充每个微孔,金属在炉体内段2的侧壁中是均匀分布,可使基体的炉体内段2与金属更好的结合为一体,且基体和金属均匀紧密结合起来形成致密界面层,从而可对基体起到封闭保护的作用,大大提高电极的耐腐蚀性。本实施例提供的一种多层复合电极,通过在电极基体的炉体内段2的侧壁设置微孔结构,可让耐腐蚀性金属与基体的结合更加紧密可靠;通过在炉体内段2的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属,可使金属和炉体内段2均匀结合起来;通过炉体内段2和金属的结合,可形成致密界面层,从而可对基体起到封闭保护的作用,大大提高电极的耐腐蚀性。在上述实施例的基础上,进一步地,在所述炉体内段2的外表面设置陶瓷涂层。本实施例基于上述实施例,对电极的结构进行了进一步的说明。电极基体的炉体内段2通过与金属蒸汽的结合形成了第一复合整体。进一步地,在填充了金属的炉体内段2即第一复合整体的外表面设置陶瓷涂层。在基体和金属所形成的第一复合整体的外表面设置陶瓷涂层。由于陶瓷本身就具有优异的绝缘性能,且其抗污染能力强,抗起弧能力强,使用寿命长。陶瓷较适合用于真空炉电极的绝缘部件。通过在炉体内段2的侧壁设置微孔结构,先在微孔中填充耐腐蚀性金属,然后在炉体内段2的外表面设置陶瓷涂层,陶瓷涂层也可部分渗入炉体内段2侧壁表面的微孔中,这样,通过微孔结构可使炉体内段2、金属和陶瓷涂层结合的更加紧密。通过在炉体内段2的侧壁设置微孔结构,使炉体内段2、金属以及陶瓷之间存在一定的可伸缩膨胀的间隙,这样,炉体内段2、金属以及陶瓷不会因为热膨胀系数不同而破坏热应力,可提高电极的结构稳定性。通过在炉体内段2的侧壁本文档来自技高网...
一种多层复合电极及制造方法

【技术保护点】
一种多层复合电极,其特征在于,包括:电极基体;所述电极基体包括炉体内段,所述炉体内段为圆柱形中空结构,所述炉体内段的侧壁呈微孔结构,在所述炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体内段起到保护作用。

【技术特征摘要】
1.一种多层复合电极,其特征在于,包括:电极基体;所述电极基体包括炉体内段,所述炉体内段为圆柱形中空结构,所述炉体内段的侧壁呈微孔结构,在所述炉体内段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体内段起到保护作用。2.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,在所述炉体内段的外表面设置陶瓷涂层。3.根据权利要求1或2所述的多层复合电极,其特征在于,所述电极基体还包括:炉体外段和螺纹段;所述炉体外段和所述螺纹段分别与所述炉体内段的两端相连,所述螺纹段的外表面设置螺纹。4.根据权利要求3所述的多层复合电极,其特征在于,所述炉体外段的侧壁呈微孔结构;在所述炉体外段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述炉体外段起到保护作用;在所述炉体外段的外表面设置陶瓷涂层。5.根据权利要求3所述的多层复合电极,其特征在于,所述螺纹段的侧壁呈微孔结构;在所述螺纹段的侧壁的微孔中填充耐腐蚀性金属用于对所述螺纹段起到保护作用。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡祥龙戴煜魏斌
申请(专利权)人:湖南顶立科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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