一种霍尔推力器陶瓷散热支架制造技术

一种霍尔推力器陶瓷散热支架，涉及霍尔推力器陶瓷散热领域。解决了现有霍尔推力器散热性差，降低推力器的性能和工作稳定性的问题。它包括圆桶形结构，圆桶形结构的上端口设有外凸沿，圆桶形结构的桶内底面上设有一个内套筒，内套筒与圆桶形结构同轴，且内套筒贯穿圆桶形结构的底面，内套筒的高度低于圆桶形结构的高度，沿圆桶形结构桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂空结构。它主要用于对霍尔推力器进行散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及霍尔推力器陶瓷散热领域。
技术介绍
霍尔推力器是目前应用较为广泛的电推进装置，与传统化学推进装置比较，具有效率高，比冲高以及寿命长等的优点。其工作原理是：霍尔推力器通道内存在相互正交的径向磁场和轴向电场，从阴极发射到通道内的电子受到磁场和电场的作用下向阳极漂移，与从气体分配器喷出的工质气体发生碰撞电离，电离出的电子由于质量小，被径向磁场约束在通道内，而离子质量大，磁场基本对其不起作用，在轴向电场力的作用向通道出口加速喷出，从而产生推力。霍尔推力器在工作过程中的热量来源主要有两部分组成，一部分是离子在电场力作用下向出口加速运动的过程中，没有喷出通道外，而是溅射到壁面上，离子能量转化为热量；另一部分是电子受到电场和磁场的作用向阳极漂移，电子与阳极复合时产生的热量。这两部分热量使得陶瓷通道的壁面温度较高，同时向磁路和线圈进行热传导和热辐射，导致磁路和线圈的温度偏高，线圈温度偏高会加速线圈绝缘皮老化甚至发生烧坏的现象，磁路温度偏高会使得磁导率迅速下降，两者的共同作用会改变推力器的磁场位型和磁场强度，进而降低推力器的性能和工作稳定性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有霍尔推力器散热性差，降低推力器的性能和工作稳定性，本专利技术提供了一种霍尔推力器陶瓷散热支架。一种霍尔推力器陶瓷散热支架，它包括圆桶形结构，圆桶形结构的上端口设有外凸沿，圆桶形结构的桶内底面上设有一个内套筒，内套筒与圆桶形结构同轴，且内套筒贯穿圆桶形结构的底面，内套筒的高度低于圆桶形结构的高度，沿圆桶形结构桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂空结构。该散热支架采用铜实现。所述的圆桶形结构的外壁面进行喷漆处理。所述外凸沿在沿圆桶形结构的圆周方向上均匀的设有4个安装通孔。霍尔推力器在工作过程中，离子对壁面的轰击以及电子和阳极的复合会造成陶瓷通道
内大量热量的沉积，使得陶瓷通道的温度偏高，这部分热量通过热辐射将通道内壁面的热量传递到线圈上，通过热传导将热量传递到外磁极和底板上，使得磁路结构的温度升高，进而降低磁路的磁导率，甚至达到磁饱和的状态，严重降低推力器的性能，同时线圈温度太高会降低绝缘皮的使用寿命，甚至烧坏。因此，本专利技术通过热传导和热辐射两种方式缓和陶瓷通道的热环境，提高推力器性能和工作稳定性。本专利技术带来的有益效果是，通过采用镂空的陶瓷散热支架，不仅起到了安装陶瓷通道的作用，使得陶瓷通道外表面直接向空间环境辐射，同时散热支架选择导热系数高的材料并进行表面处理，增大了陶瓷通道的散热能力，尽量减小散热支架和外磁极的接触面积，减小陶瓷通道向线圈和磁路的热量传递，从而起到保护作用，降低线圈和磁路的温度，提高推力器的寿命和工作稳定性。附图说明图1为本专利技术所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架的结构示意图；图2为本专利技术所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架与霍尔推力器的相对位置关系图；其中，附图标记6表示内磁极，附图标记7表示底板，附图标记8表示外线圈，附图标记9表示外铁芯，附图标记10表示外磁极，附图标记11表示陶瓷通道，附图标记12表示磁屏，附图标记13表示内线圈，附图标记14表示内铁芯。具体实施方式具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架，它包括圆桶形结构1，圆桶形结构1的上端口设有外凸沿2，圆桶形结构1的桶内底面上设有一个内套筒3，内套筒3与圆桶形结构1同轴，且内套筒3贯穿圆桶形结构1的底面，内套筒3的高度低于圆桶形结构1的高度，沿圆桶形结构1桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂空结构。本实施方式中，在使用的过程中，具体参见图2，将推力器的陶瓷通道11位于圆桶形结构1的内壁与内套筒3的外壁之间，且通过螺栓使外磁极10与凸沿2进行固定连接。陶瓷通道11安置在散热支架上，起到安装陶瓷的作用。内套筒3的底部与圆桶形结构1的桶外底面平齐。沿圆桶形结构1的桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂空结构，增加了陶瓷通道的热辐射的面积，热量通过镂空结构散射到周围环境中，提高推力器性能和工作稳定性。所述陶瓷散热支架为镂空结构，在保证强度下，尽可能增大镂空面积，使得陶瓷通道可以直接向空间环境进行热辐射，提高陶瓷通道的散热能力，减小通道上的热量沉积，进而减小陶瓷通道的温度。外凸沿2的设计，使得所述陶瓷散热支架与外磁极的接触面积小，减小从散热支架向外磁极通过热传导到外磁极的热量，进而减小外磁极及磁路的温度，保证其磁导率，从而保证推力器的工作稳定性。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架的区别在于，该散热支架采用铜实现。本实施方式，所述陶瓷散热支架选用高导热系数材料“铜”，增大陶瓷通道向散热支架的热传导。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架的区别在于，所述的圆桶形结构1的外壁面进行喷漆处理。本实施方式，所述的圆桶形结构1的外壁面喷有漆，对陶瓷散热支架进行表面处理提高表面辐射率，使得陶瓷传导到散热支架的热量更好地向空间环境辐射出去，进而降低陶瓷通道的温度。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一所述的一种霍尔推力器陶瓷散热支架的区别在于，所述外凸沿2在沿圆桶形结构1的圆周方向上均匀的设有4个安装通孔4。本实施方式，将陶瓷通道11安置在散热支架上时，使螺栓通过通孔4，使得外磁极10与外凸沿2固定连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种霍尔推力器陶瓷散热支架，其特征在于，它包括圆桶形结构(1)，圆桶形结构(1)的上端口设有外凸沿(2)，圆桶形结构(1)的桶内底面上设有一个内套筒(3)，内套筒(3)与圆桶形结构(1)同轴，且内套筒(3)贯穿圆桶形结构(1)的底面，内套筒(3)的高度低于圆桶形结构(1)的高度，沿圆桶形结构(1)桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂空结构。

【技术特征摘要】
1.一种霍尔推力器陶瓷散热支架，其特征在于，它包括圆桶形结构(1)，圆桶形结构(1)的上端口设有外凸沿(2)，圆桶形结构(1)的桶内底面上设有一个内套筒(3)，内套筒(3)与圆桶形结构(1)同轴，且内套筒(3)贯穿圆桶形结构(1)的底面，内套筒(3)的高度低于圆桶形结构(1)的高度，沿圆桶形结构(1)桶壁的圆周方向上均匀设有多个圆形或矩形镂...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁永杰，于达仁，魏立秋，李鸿，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23