一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，包括供气控制模块，用于向放电发生模块提供改性混合气体；放电发生模块，用于将改性混合气体电离为等离子体并喷射到待处理材料上；所述供气控制模块包括超声雾化装置，所述超声雾化装置能够将液态单体材料雾化为单体气体以便被前驱气体带出，所述单体气体、前驱气体和工作气体混合形成改性混合气体。本发明专利技术缩短了单体气体的生成时间，有效提高了等离子体射流改性的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统
本专利技术涉及高电压设备绝缘制备
，特别是一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统。
技术介绍
随着等离子体技术的快速发展，等离子体在材料处理、能源化工和生物医学等领域的应用得到了越来越多的推广。等离子体射流通过气体流动将放电区域的活性粒子输运到被处理区域，完成材料改性。但是，当使用液态物质作为前驱单体时，使用常规起泡方式很难在保证安全稳定的情况下，大幅度增大有效成分的含量，不利于材料的疏水改性，极大地限制了等离子体射流处理效果。以往的等离子体射流改性发生时，需将液态前驱单体以分子形式，带入进射流管，然后由洗气瓶中的气管长进短出，利用惰性气体起泡法，将辅助改性材料带出洗气瓶，流进射流管发生反应。当需要辅助改性材料增加时，只有增大通入液体辅助材料中惰性气体的气流量，进而来增加参与放电的液态辅助改性材料的含量。如专利201911126832.7和专利201911126628.5，两篇专利专利技术公开一种大气压等离子体射流法提高绝缘子闪络电压处理方法，将正硅酸四乙酯TEOS混合气体在等离子体射流管中电离出等离子体，喷射至直流盆式绝缘子表面，形成500nm-2μm的表面沉积，得到不同表面电导率的高压直流盆式绝缘子。目前，现有的等离子体射流处理所需的气体流速一般为3L/min，起泡用气体流速一般为40ml/min，处理时间一般为150s，一方面，起泡方式带出的有效疏水成分含量低，处理效率低；另一方面，处理过程中耗气量较大，没能合理高效提升有效成分含量，成本较高。
技术实现思路
有鉴于
技术介绍
的上述缺陷，本专利技术目的在于提供一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，将超声波雾化洗气装置用于液态材料作为前驱单体时的等离子射流喷涂系统，通过超声波雾化器对液态材料雾化后，通过流通惰性气体带出后放电喷涂；大幅提高了有效疏水成分在气体中的含量，提高了等离子体疏水处理效果，有效减少气体浪费，提升环保经济性。本法明的实施例提出一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，包括：供气控制模块，用于向放电发生模块提供改性混合气体；放电发生模块，用于将改性混合气体电离为等离子体并喷射到待处理材料上；所述供气控制模块包括超声雾化装置，所述超声雾化装置能够将液态单体材料雾化为单体气体以便被前驱气体带出，所述单体气体、前驱气体和工作气体混合形成改性混合气体。在本专利技术的优选实施例中，所述供气控制模块还包括设置在超声雾化装置下游的凝结装置，所述前驱气体携带单体气体经过凝结装置中转后流入放电发生模块或混气腔。在本专利技术的优选实施例中，所述放电发生模块包括等离子体射流管、高压电极和高压电源，所述高压电源电连接高压电极，所述高压电极伸入等离子体射流管中用于电离改性混合气体。在本专利技术的优选实施例中，所述放电发生模块还包括一端设置于等离子体射流管上的地电极。在本专利技术的优选实施例中，所述供气控制模块包括第一气瓶和第二气瓶，所述第一气瓶连通混气腔，所述第二气瓶依次连通单体储存装置、凝结装置和混气腔。在本专利技术的优选实施例中，所述单体储存装置为三孔密闭玻璃瓶和/或所述凝结装置为凝结烧杯。在本专利技术的优选实施例中，所述超声雾化装置通过浮标悬浮于单体储存装置中。在本专利技术的优选实施例中，还包括功率控制器，所述功率控制器电连接于超声雾化装置以控制其输出功率。在本专利技术的优选实施例中，所述凝结装置的出口处设置有第三流量计。在本专利技术的优选实施例中，所述第一气瓶和第二气瓶的出口处对应设置有第一流量计和第二流量计。本专利技术具有如下的优点：本专利技术实施例中的一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，通过将超声雾化装置放置在装有液态单体材料的单体储存装置中，直接将液态单体材料雾化为单体气体并由通入的前驱气体带出。在以往的等离子体射流改性发生时，使用洗气瓶中的气管长进短出，利用惰性气体起泡法，将液态单体材料带出洗气瓶，流进射流管发生反应。当需要液态单体材料增加时，只有增大通入液态单体材料中惰性气体的气流量，进而来增加参与放电的液态单体材料的含量。本专利技术通过超声雾化装置，将液态单体材料雾化成气体分子，分散在单体储存装置中，并由流入的惰性气体(前驱气体)带出放电，免去起泡环节。本专利技术通过主动超声雾化处理，增大了液态单体材料有效成分的含量，提高了材料的利用率，有效减少前驱气体的浪费。同时，省去起泡步骤，可通过直接控制超声雾化量来控制参与反应的液态单体材料，缩短单体气体的生成时间，有效提高等离子体射流改性的处理效率。附图说明本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术实施例中一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本法明的实施例提出一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，包括：供气控制模块，用于向放电发生模块提供改性混合气体；放电发生模块，用于将改性混合气体电离为等离子体并喷射到待处理材料15上；所述供气控制模块包括超声雾化装置7，所述超声雾化装置7能够将单体气体雾化以便被前驱气体带出，所述单体气体、前驱气体和工作气体混合形成改性混合气体。在本专利技术的优选实施例中，所述供气控制模块还包括设置在超声雾化装置7下游的凝结装置12，所述前驱气体携带单体气体经过凝结装置12中转后流入放电发生模块或混气腔14。在本专利技术的优选实施例中，所述放电发生模块包括等离子体射流管2、高压电极3和高压电源4，所述高压电源4电连接高压电极3，所述高压电极3伸入等离子体射流管2中用于电离改性混合气体。在本专利技术的优选实施例中，所述放电发生模块还包括一端设置于等离子体射流管2上的地电极1。在本专利技术的优选实施例中，所述供气控制模块包括第一气瓶51和第二气瓶52，所述第一气瓶51连通混气腔14，所述第二气瓶52依次连通单体储存装置9、凝结装置12和混气腔14。在本专利技术的优选实施例中，所述单体储存装置9为三孔密闭玻璃瓶和/或所述凝结装置12为凝结烧杯。在本专利技术的优选实施例中，所述超声雾化装置7通过浮标8悬浮于单体储存装置9中。在本专利技术的优选实施例中，还包括功率控制器11，所述功率控制器11电连接于超声雾化装置7以控制其输出功率。功率控制器11通过插头10电连接于外接电源。在本专利技术的优选实施例中，所述凝结装置12的出口处设置有第三流量计13。在本专利技术的优选实施例中，所述第一气瓶51和第二气瓶52的出口处对应设置有第一流量计61和第二流量计62。在本专利技术的具体实施例中，在对环氧树脂板(待处理材料15)进行单根射流表面憎水处理时，采用氩气为工作气体和前驱气体，单体材料为六甲基二硅氮烷(HMDSN)。分别采用无超声雾化装置7和前述实施例中的系统进行试验，结果如表1所示。表1改性结果对比表射流装置类型处理时间处理后水接触角无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，其特征在于，包括：/n供气控制模块，用于向放电发生模块提供改性混合气体；/n放电发生模块，用于将改性混合气体电离为等离子体并喷射到待处理材料(15)上；/n所述供气控制模块包括超声雾化装置(7)，所述超声雾化装置(7)能够将液态单体材料雾化为单体气体以便被前驱气体带出，所述单体气体、前驱气体和工作气体混合形成改性混合气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种使用超声雾化装置的等离子体射流系统，其特征在于，包括：
供气控制模块，用于向放电发生模块提供改性混合气体；
放电发生模块，用于将改性混合气体电离为等离子体并喷射到待处理材料(15)上；
所述供气控制模块包括超声雾化装置(7)，所述超声雾化装置(7)能够将液态单体材料雾化为单体气体以便被前驱气体带出，所述单体气体、前驱气体和工作气体混合形成改性混合气体。


2.如权利要求1所述的使用超声雾化装置的等离子体射流系统，其特征在于，所述供气控制模块还包括设置在超声雾化装置(7)下游的凝结装置(12)，所述前驱气体携带单体气体经过凝结装置(12)中转后流入放电发生模块或混气腔(14)。


3.如权利要求1所述的使用超声雾化装置的等离子体射流系统，其特征在于，所述放电发生模块包括等离子体射流管(2)、高压电极(3)和高压电源(4)，所述高压电源(4)电连接高压电极(3)，所述高压电极(3)伸入等离子体射流管(2)中用于电离改性混合气体。


4.如权利要求3所述的使用超声雾化装置的等离子体射流系统，其特征在于，所述放电发生模块还包括一端设置于等离子体射流管(2)上的地电极(1)。


5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘熊，高晨璐，王谦，甘汶艳，李永福，王思齐，李勇，李小平，李思全，彭华东，任啸，陈正宇，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50