一种高性能点阴极制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，并起导电作用，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。本方案结构简单，采用铜基作为基座，经济性、导电性能好，在铜基的端面设置铜基斜面，提高了铜基与冷却液的接触面积，降温效果突出，银基导热性能高，高熔点颗粒熔点高，抗烧蚀能力强，利用铜基、银基和高熔点颗粒三个部分的特性结合在一起，使点阴极表现出高熔点，高效导热性能，成本低的特点，提高了点阴极的使用寿命，点阴极寿命能够到达200小时以上。点阴极寿命能够到达200小时以上。点阴极寿命能够到达200小时以上。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能点阴极


[0001]本技术涉及等离子体应用领域，特别是一种高性能点阴极。

技术介绍

[0002]对于等离子体火炬而言，阴极的寿命直接影响着火炬的运行情况，是火炬关键性能。传统的点阴极采用单一结构，始终无法使阴极寿命有所突破。申请号为202023165863.4公开了一种等离子体火炬点阴极结构，其减少装置高温氧化，提高装置使用寿命，降低装置使用成本；包括阴极铜基体、阴极银基体、圆柱形颗粒和焊粉，阴极银基体配合安装在阴极铜基体顶端通孔内部，阴极银基体底端位于阴极铜基体冷却腔内部，圆柱形颗粒焊接在安装孔内部，焊粉填充在安装孔内部；还包括螺母、密封盖、出气管、进气管、散热管盘、鼓风机和连通管，螺母安装在阴极铜基体端槽孔内部，密封盖顶部与螺母螺装配合连接，进气管顶端与散热管盘进气口连通，出气管顶端与散热管盘出气口连通，鼓风机左端安装在阴极铜基体右端，连通管连通鼓风机底部输出端与进气管顶端底端。
[0003]阴极都需要水进行强制冷却，这是因为等离子体阴极弧根发射电子，其弧根温度极高，衡量阴极的好坏需要从熔点及导热性能来衡量。铜基熔点较低（1083℃），烧蚀速率较快，寿命在30小时以下；银基熔点较低（962℃），成本较高，虽然导热寿命可到100小时；若采用高熔点材料，其导热性能又较差，烧蚀速率也较快，寿命也难突破100小时，因此是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种结构简单，冷却效果突出，便于降低点阴极制作成本，提高点阴极使用寿命的高性能点阴极。
[0005]本技术的技术方案是：一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，并起导电作用，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。
[0006]进一步，所述铜基斜面的高度为8
‑
15mm，角度为50
°‑
80
°
。
[0007]优选地，所述铜基斜面的高度为9
‑
13mm，角度为55
°‑
75
°
；更优地，铜基斜面的高度为10mm，角度为60
°
，便于提高其结构强度同时保证散热的效果。
[0008]进一步，所述银基与铜基通过焊接固定连接，提高银基与铜基直接的连接强度，避免银基受热胀冷缩的影响松动或者脱落。
[0009]进一步，所述银基端面为平面，高熔点颗粒与银基端面持平。
[0010]进一步，所述高熔点颗粒呈圆柱状。
[0011]进一步，所述螺纹后部设有O型圈槽，O型圈槽后部设有定位止口，止口高度8
‑
15mm。优选地，止口高度为9
‑
14mm；更优地，止口高度为10mm。便于提高铜基端部的结构强度。
[0012]进一步，所述定位止口旁设有扳手孔，通过配套的勾孔扳手拆装点阴极。
[0013]进一步，所述铜基的内径为40
‑
60mm。优选地，铜基的内径为42
‑
48mm；更优地，铜基的内径为45mm，便于提高冷却液的流动，提高对铜基的冷却效果。
[0014]进一步，所述点阴极的总长度为40
‑
80mm。优选地，点阴极的总长度为42
‑
55mm；更优地，点阴极的总长度为50mm，便于提高点阴极的安装效果和使用寿命，同时提高降温的效果。
[0015]本技术具有如下特点：本方案结构简单，采用铜基作为基座，经济性好，导电性能好，在铜基的端面设置铜基斜面，有效的提高了铜基与冷却液的接触面积，提高了降温的效果，另外银基导热性能高，高熔点颗粒熔点高，抗烧蚀能力强，利用铜基、银基和高熔点颗粒三个部分的特性结合在一起，使点阴极表现出高熔点，高效导热性能，成本低的特点，有效的提高了点阴极的使用寿命，本技术中点阴极寿命能够到达200小时以上。
[0016]以下结合附图和具体实施方式对本技术的详细结构作进一步描述。
附图说明
[0017]图1
‑
为本技术点阴极纵剖面结构示意图；
[0018]1‑
螺纹，2
‑
O型圈槽，3
‑
定位止口，4
‑
扳手孔,5
‑
铜基平面，6
‑
铜基斜面，7
‑
银基，8
‑
高熔点颗粒，9
‑
银基凸面。
具体实施方式
[0019]如附图所示：一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，并起导电作用，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。
[0020]在实施例中，点阴极总长度L为40
‑
60mm，是通过螺纹1固定到等离子火炬内部，螺纹1直径为D为M55
‑
M65，并起导电作用，需要使用配套勾孔扳手通过定位止口3上的扳手孔4进行拆装，定位止口3的高度L1为8
‑
15mm,用于限位。点阴极螺纹后部有1
‑
2个螺纹端O型圈槽2，用于安装O型密封圈，防止出现漏水。
[0021]点阴极的端面周边为铜基平面5，中间为银基7，铜基平面5与银基7之间采用铜基斜面6进行过渡，铜基斜面6高度L2为8
‑
15mm，角度
ɑ
为50
°‑
80
°
。优选地，点阴极内部中空，内部空间直径d为40
‑
50mm。更优地，铜基斜面6高度L2为10、12或14mm，角度
ɑ
为55
°
60或75
°
。
[0022]在实施例中，银基7端面为平面，冷却水侧为铜基凸面9，铜基凸面9可以是球形，也可以是圆柱形，也可以是锥形。优选地，银基7中心安置高熔点颗粒8，高熔点颗粒8与银基采用焊接、镶嵌等方式结合，高熔点颗粒8为圆柱形。
[0023]在实施例中，点阴极的总长度L为55mm，螺纹直径D为M60,内部直径d为45mm，定位止口的高度L1为12mm，铜基斜面高度L2为13mm，角度
ɑ
为60
°
。
[0024]在另一个实施例中，点阴极的总长度L为45mm，螺纹直径D为M58,内部直径d为43mm，定位止口的高度L1为10mm，铜基斜面高度L2为14mm，角度
ɑ
为70
°
。
[0025]在另一个实施例中，点阴极的总长度L为48mm，螺纹直径D为M62,内部直径d为48mm，定位止口的高度L1为13mm，铜基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能点阴极，由铜基、银基和高熔点颗粒三部分组成，其特征在于：铜基的一端设有螺纹将点阴极固定到等离子火炬内部，铜基内部中空，铜基的端面设有铜基平面，银基通过铜基斜面安装在铜基中心呈圆锥状，银基的中心设有高熔点颗粒，银基的内侧面为银基凸面。2.根据权利要求1所述的高性能点阴极，其特征在于：所述铜基斜面的高度为8
‑
15mm，角度为50
°‑
80
°
。3.根据权利要求2所述的高性能点阴极，其特征在于：所述银基与铜基通过焊接固定连接。4.根据权利要求3所述的高性能点阴极，其特征在于：所述银基端面为平面，高熔点颗粒与银基端面持...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊新，张浩，
申请(专利权)人：武汉天和技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：