一种纤维放电电极制造技术

本实用新型专利技术公开了一种纤维放电电极，包括：导电柱；固定金属丝，缠绕在导电柱上，沿着导电柱的径向形成若干绕圈；导电纤维束，包括固定段和延伸段，固定段通过固定金属丝在导电柱上的缠绕力紧固在导电柱与固定金属丝之间，延伸段通过相邻绕圈之间的间隙延伸出固定金属丝。通过本实用新型专利技术结构的设置，可以具有更多的放电点，因此具有更高的放电效率，当仅需要提供固定浓度要求的等离子体时，放电电压可降低，实现低浓度臭氧放电；同时，可以避免高硬度脆性大的纤维在制备过程中断裂，进而有效保证电极产品的质量稳定性。证电极产品的质量稳定性。证电极产品的质量稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维放电电极


[0001]本技术涉及放电
，具体涉及一种纤维放电电极。

技术介绍

[0002]对于空气净化器电极，一般采用针状或线状电极，由于工作时处于高压放电状况，电极材料极易氧化，所以多采用耐腐蚀的金属材料，如钨或特种合金等。由于加工精度、氧化、强度等原因，针状电极的尖端、线状电极的线径等均不能无限缩小。一般认为，针状电极的针尖部位，半径在0.5
‑
200μm之间，一般的空气净化器领域，其半径多为10
‑
100μm左右，再往下很难保证材料的强度以及耐氧化性能够满足产品设计上的要求。
[0003]为了针尖部位能够达到更小的半径，理论上实现同电压下更高等离子体效率、同效率下更低电压的目的，中国专利申请CN205724387U中公开了一种碳纤维放电装置，其采用在放电针的尖端部位设置插孔，导电纤维束底端插入插孔中，然后采用焊接的方式将导电纤维束底端固定在放电针的尖端部位，采用导电纤维束代替针尖进行放电。该方式需要在极细的放电针的尖端插入碳纤维，操作十分不易，很难保证产品的质量稳定性；并且，焊接的方式很难保证碳纤与金属之间的接合面紧密接触，一般情况下会产生较大的界面电阻，在高压放电情况下，碳纤维与金属之间的界面极容易产生氧化，影响电极的稳定性。
[0004]而中国专利申请CN109962209A中公开了一种碳纤维电极的制备方法，具体采用纤维束和金属丝经过扭捆的方式形成电极，该扭捆的方式虽然相对上述的中国专利申请CN205724387U而言，制备更加简单；但是，由于碳纤维是一种硬质的细线径材料，其脆性大，容易折断；对于碳纤维这类高硬度脆性大的纤维，当扭刷力较小时，难以有效固定，而当扭刷力过大时，则易造成纤维断裂。因此，此公开文件中公记载的结构和制备方法，对于此类高硬度脆性大的纤维制备得到的电极而言，也存在很难保证电极产品质量稳定的问题。

技术实现思路

[0005]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中对于碳纤维这类高硬度脆性大的纤维制备得到的电极很难保证电极产品的质量稳定性的缺陷，从而提供解决上述问题的一种纤维放电电极。
[0006]一种纤维放电电极，包括：
[0007]导电柱；
[0008]固定金属丝，缠绕在导电柱上，沿着导电柱的径向形成若干绕圈；
[0009]导电纤维束，包括固定段和延伸段，固定段通过固定金属丝在导电柱上的缠绕力紧固在导电柱与固定金属丝之间，延伸段通过相邻绕圈之间的间隙延伸出固定金属丝。
[0010]所述导电纤维束的固定段缠绕在导电柱上；
[0011]所述固定金属丝位置处的导电纤维束通过导电胶实现纤维之间的连接。
[0012]本技术还包括两端开口的绝缘套管，所述绝缘套管套接在导电纤维束的延伸段上。
[0013]所述绝缘套管的高度与延伸段延伸出的长度相同。
[0014]所述导电纤维束为碳纤维束，碳纤维束中包括至少2000根碳纤维丝，单根碳纤维丝的线径为5
‑
7μm。
[0015]所述碳纤维束中碳纤维丝的数量为2000
‑
10000根。
[0016]所述导电纤维束为聚丙烯腈碳纤维束，所述绝缘套管为PTFE套管或陶瓷套管，所述导电柱和固定金属丝的材质的为铜。
[0017]本技术还包括密封层，所述密封层用于包裹导电柱、固定金属丝、导电纤维束的固定段，并与绝缘套管底端固定连接。
[0018]所述密封层的材质为环氧树脂或有机硅树脂。
[0019]一种纤维放电电极的制备方法，包括：
[0020]获取导电柱、固定金属丝和导电纤维束；
[0021]将导电纤维束的固定段初步固定在导电柱上；
[0022]采用固定金属丝围绕导电柱周向进行螺旋缠绕形成若干绕圈的方式，将导电纤维束的固定段紧密固定在导电柱和固定金属丝之间，并在固定金属丝螺旋缠绕过程中，在导电纤维束延伸位置处的相邻两个绕圈之间预留间隙，使导电纤维束的延伸段通过该间隙延伸而出。
[0023]所述导电纤维束的固定段采用缠绕的方式初步固定在导电柱上。
[0024]采用固定金属丝将导电纤维束固定在导电柱上后，还采用绝缘套管套接在导电纤维束的延伸段上；
[0025]所述导电纤维束的延伸段为环状；该环状的延伸段的长度大于绝缘套管的高度，绝缘套管套接后，切除延伸出绝缘套管顶端的导电纤维束，使延伸段的长度与绝缘套管的高度相同。
[0026]在完成绝缘套管的套接后，再在固定金属丝外层涂覆一层包裹导电柱、固定金属丝和导电纤维束固定段的密封层，所述密封层与绝缘套管低端固定为一体结构。
[0027]所述密封层采用环氧树脂或有机硅树脂在真空条件下进行灌封成型。
[0028]所述导电纤维束在使用之前还经过以下任意一种预处理步骤；
[0029]预处理一、将导电纤维束放置在乙醇中进行超声清洗，烘干；
[0030]预处理二、将导电纤维束在800℃下煅烧0.5
‑
1h；
[0031]预处理三、氮气保护下，对导电纤维束进行通电，使碳纤维发红，保持10min后，在氮气保护下冷却。
[0032]本技术技术方案，具有如下优点：
[0033]1.本技术提供的一种纤维放电电极，采用纤维束替代针状电极，因此，具有更多的放电点，因而具有更高的放电效率，当仅需要提供固定浓度要求的等离子体时，放电电压可降低，进而实现低浓度臭氧放电。并且，本技术通过固定金属丝在导电柱上的缠绕力将导电纤维束紧密固定在导电柱与固定金属丝之间，通过相邻绕圈之间的间隙实现导电纤维束延伸段的延伸的结构设计，仅仅通过固定金属丝和导电柱之间的压力即可实现导电纤维束与导电柱之间的紧密接触，减小接触电阻，提高通电电压稳定性；同时，实现导电纤维束与导电金属之间紧密接触所需的力是固定金属丝和导电柱之间的压力，而并非现有技术中所采用的较大扭矩力，在采用压力的同时只需在导电纤维束延伸而出的位置处的两个
相邻绕圈之间预留一定的间隙，即可保证导电纤维束可以延伸出固定金属丝，进而形成若干的放电点；该方式不会导致高硬度脆性大的纤维在制备过程中断裂，进而有效保证电极产品的质量稳定性。
[0034]2.本技术进一步优化了纤维放电电极的结构，具体的，该结构中的导电纤维束的固定段缠绕在导电柱上，通过该结构的优化，能够更好的实现导电纤维束的定位，尤其是导电纤维束中延伸段的定位，更加便于电极的制造生产。
[0035]3.本技术提供的导电纤维束的延伸段的底部设置有导电胶，通过导电胶的设置能够更好的实现导电纤维束中纤维之间的电连接，更好的保证各根纤维的导电性。
[0036]4.本技术中的导电纤维束是一种脆性材料，特别是一旦通电后，由于同电荷的排斥效应，导电纤维束延伸段中的各根纤维丝会直动分散开，虽然松散状的放电头会增大与空气的接触面，使产生的等离子体虽然浓度更高，但会导致电场波动大，也更容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维放电电极，其特征在于，包括：导电柱(1)；固定金属丝(2)，缠绕在导电柱(1)上，沿着导电柱(1)的径向形成若干绕圈；导电纤维束(3)，包括固定段和延伸段，固定段通过固定金属丝(2)在导电柱(1)上的缠绕力紧固在导电柱(1)与固定金属丝(2)之间，延伸段通过相邻绕圈之间的间隙延伸出固定金属丝(2)。2.根据权利要求1所述的一种纤维放电电极，其特征在于，所述导电纤维束(3)的固定段缠绕在导电柱(1)上；所述固定金属丝(2)位置处的导电纤维束(3)通过导电胶(6)实现纤维之间的连接。3.根据权利要求1或2所述的一种纤维放电电极，其特征在于，还包括两端开口的绝缘套管(4)，所述绝缘套管(4)套接在导电纤维束(3)的延伸段上。4.根据权利要求3所述的一种纤维放电电极，其特征在于，所述绝缘套管(4)的高度与延伸段延伸出的长度相同。5.根据权利要求3所述的一种纤维放电电极，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张述文，罗汉兵，赵勇，赵琛，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：