本发明专利技术涉及生产设备，尤其真空电弧放电的生产设备，具体是一种真空电弧放电的电极结构。本发明专利技术提出一种真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件和一阳极组件。该阴极组件包括有一阴极杆、一阴极板和一阴极放电极，该阳极组件包括有一阳极杆，其中，该阴极杆和该阳极杆平行间隔设置，该阴极板垂直地固定连接于该阴极杆的一端，该阴极放电极垂直地固定连接于该阴极板上，并且该阴极放电极的末端与该阳极杆的末端具有一间距，以及该阴极放电极与该阳极杆相互平行设置且之间具有一高度差。本发明专利技术用于真空电弧炉中，进行电极电弧放电。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及生产设备，尤其真空电弧放电的生产设备，具体是一种真空电弧放电的电极结构。本专利技术提出一种真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件和一阳极组件。该阴极组件包括有一阴极杆、一阴极板和一阴极放电极，该阳极组件包括有一阳极杆，其中，该阴极杆和该阳极杆平行间隔设置，该阴极板垂直地固定连接于该阴极杆的一端，该阴极放电极垂直地固定连接于该阴极板上，并且该阴极放电极的末端与该阳极杆的末端具有一间距，以及该阴极放电极与该阳极杆相互平行设置且之间具有一高度差。本专利技术用于真空电弧炉中，进行电极电弧放电。【专利说明】—种真空电弧放电的电极结构
[0001〕 本专利技术涉及生产设备，尤其真空电弧放电的生产设备，具体是一种真空电弧放电的电极结构。
技术介绍
采用电弧法制备一些材料，如富勒烯、氧化镁晶体、碳纳米管等材料是一种普遍应用的技术。利用电弧法制备材料的生产设备中，真空放电炉是主要装置，而其核心部件之一是放电电极。用于真空直流电弧放电的放电电极结构，目前采用阴极耐高温材料，阳极采用消耗材料或者耐高温材料直接放电，放电时消耗的阳极绝大部分直接转移到阴极极柱上，造成阴极放电电极前移，弧柱、弧根转移，影响电弧放电效果，最重要的是使电弧放电中最关键的弧柱长度控制变得极为困难。 对于需要收集电弧放电后消耗阳极所产生的粉末应用时(如电弧法生成富勒烯)，现有电极结构阳极绝大部分都转移到阴极上形成阴极极柱了，能收集的粉末非常少。
技术实现思路
因此，本专利技术提出一种真空电弧放电的电极结构。该电极结构能使绝大部分被消耗的阳极不附着在阴极上，并且弧柱长度，弧柱、弧根位置容易控制。该电极结构应用在电弧法生成富勒烯中，同样原材料情况下所能收集的半成品大幅增加，产率也大幅提升。 本专利技术采用如下技术方案实现:一种真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件和一阳极组件。该阴极组件包括有一阴极杆、一阴极板和一阴极放电极，该阳极组件包括有一阳极杆，其中，该阴极杆和该阳极杆平行间隔设置，该阴极板垂直地固定连接于该阴极杆的一端，该阴极放电极垂直地固定连接于该阴极板上，并且该阴极放电极的末端与该阳极杆的末端具有一间距，以及该阴极放电极与该阳极杆相互平行设置且之间具有一高度差。 本专利技术采用如上技术方案，实现了一种适合电弧法生成富勒烯的真空电弧放电的电极结构。该电极结构能使绝大部分被消耗的阳极不附着在阴极上，并且弧柱长度，弧柱、弧根位置容易控制。该电极结构应用在合电弧法生成富勒烯，同样原材料情况下所能收集的半成品大幅增加，广率也大幅提升。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术一实施例的真空电弧放电的电极结构示意图；图2是该实施例的阴极板和阴极放电极的立体结构示意图。 【具体实施方式】 现结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进一步说明。 参阅图1所示，作为本专利技术的一优选实施例的真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件10和一阳极组件20，该阴极组件10和阳极组件20可通过一炉壁固定法兰盘30而被设置于真空电弧炉的炉体内。该阴极组件10包括有一阴极杆101、一阴极板102和一阴极放电极103，该阳极组件20包括有一阳极杆201。其中，该阴极杆101和该阳极杆201是平行间隔设置，该阴极板102垂直地固定连接于该阴极杆101的一端，该阴极放电极103垂直地固定连接于该阴极板102上，并且该阴极放电极103的末端与该阳极杆201的末端具有一间距，以及该阴极放电极103与该阳极杆201相互平行设置且之间具有一高度差。这样，当在该阴极组件10和阳极组件20通过被炉壁固定法兰盘30安装于真空电弧炉上时，该阳极杆201位于该阴极放电极103下方位置。 补充说明的是，上述各部件的固定连接，如该阴极板102与该阴极杆101的固定连接、该阴极放电极103与该阴极板102的固定连接方式可以包括但不局限于螺纹连接、焊接、铆接、一体成型连接等。例如该实施例中是通过阴极板102上的螺孔1021及利用螺栓1011锁固于阴极杆101的端部，以及阴极放电极103与该阴极板102是一体成型的。 该实施例中，该阴极放电极103采用可耐高温材料制成，如钨、钥、石墨等材料在30001以上温度时，都能表现良好的导电性、各向稳定性。该阳极杆201根据应用需求，可用多种材料制成，阳极主要为消耗极。 该阴极杆101和该阳极杆201的主体部分均是用带冷却结构不锈钢棒制成，阴极杆101上的阴极板102是耐高温的阴极板，阳极杆201上装消耗阳极放电材料。 优选的，除该阳极杆201上装消耗阳极放电材料外，还在阳极杆的另一端装一个固定连接一阳极隔热保护套202，该阳极隔热保护套202可为一石墨隔热保护套，从而保护不锈钢材质的阳极杆201的主体不受电弧高温辐射而变形或融化。 该实施例的阴极板102上与之垂直地固定连接的凸起部件为该阴极放电极103。优选的，该阴极放电极103的末端端面103八具有一斜面，该斜面为阴极放电弧根端面。该实施例的该阴极放电极103的圆柱高度跟直径是根据放电电流及电压而定，以及其末端端面103八的阴极放电弧根端面面积和角度也是根据放电电流和整个电极结构大小而定；放电电流越大，相应弧根端面面积越大。 此外优选的，该阴极放电极103是距离该阴极板102的最下端1021具有一高度而垂直地固定连接于该阴极板102上，从而该阴极板102在其最下端1021与该阴极放电极102与之连接处之间的区域102八作为一预热接触区。即，该阴极板102在图中位于凸起的阴极放电极103的下面区域102八为预热接触区。当然地，在实际生产中，如果设备的具体应用中不需要预热，可取消此预热接触区，而直接将该阴极放电极103固定连接于该阴极板102的最下端1021。 由于该阴极组件10和阳极组件20构成回形结构，阴极放电极103与该阳极杆201形成一个的高度差。在将该阴极组件10和阳极组件20装在一个真空电弧炉上，将真空电弧炉抽真空，在真空环境下利用该实施例的电极结构进行电弧放电。通电时阴极产生一个相对于弧柱纵向的洛仑兹力，该洛仑兹力对弧柱产生一个向下的作用力。同时阴极放电极103与阳极杆201的水平高度差，使弧柱在阴极洛仑兹力的作用下最终形成为一个从阳极放电极到阴极放电弧根倾斜椭圆弧柱。 阴极的电子打到阳极上，使阳极杆201上的阳极放电极端面的原子瞬间气化电离并脱离阳极放电极朝阴极放电极飞去，在弧柱区81，阳极杆201射出的正离子在纵向洛仑兹力的作用下偏离阴极放电极103，最终绝大部分阳极杆201射出的气态阳极材料都不会撞击到阴极放电极103上，而是飞出弧柱区81，急速冷却恢复到固态粉末态附着在真空电弧炉壁上。 通过该实施例的电极结构，能使电弧放电后，阴极不大量附着被消耗的阳极材料，从而能使电弧放电弧柱、弧根比较稳定，同时绝大部分阳极材料都以粉末态附着在真空炉壁上，使电弧放电生成的所需产品产量大幅提高。 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本专利技术做出各种变化，均为本专利技术的保护范围。【权利要求】1.一种真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件和一阳极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种真空电弧放电的电极结构，包括一阴极组件和一阳极组件，其特征在于：该阴极组件包括有一阴极杆、一阴极板和一阴极放电极，该阳极组件包括有一阳极杆，其中，该阴极杆和该阳极杆平行间隔设置，该阴极板垂直地固定连接于该阴极杆的一端，该阴极放电极垂直地固定连接于该阴极板上，并且该阴极放电极的末端与该阳极杆的末端具有一间距，以及该阴极放电极与该阳极杆相互平行设置且之间具有一高度差。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李新德，朱常锋，梁业明，
申请(专利权)人：厦门福纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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