电极、高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备制造技术

本申请的实施例公开了一种电极、高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备。所述电极包括基板以及覆盖在基板上的合金涂层，所述合金涂层由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种组成。本申请的电极通过在基板上形成由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种所形成的合金涂层，极大地提高了电极的耐腐蚀性，在提高电极寿命的同时能够有效避免击穿放电的发生，并且通过基板与合金涂层的复合可以有效降低电极制造成本。极制造成本。极制造成本。

【技术实现步骤摘要】
电极、高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备


[0001]本专利技术涉及高压脉冲电场
，具体涉及一种电极、高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备。

技术介绍

[0002]高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)处理技术是目前较热门的用于液态食品加工的非热灭菌技术，通过在电极上接入高压脉冲，在处理室内产生高压脉冲电场并作用于微生物，使微生物细胞发生不可逆穿孔导致细胞失活。现有的高压脉冲电场处理室多采用不锈钢电极或钛电极，在强脉冲电场的作用下，处理室中的电极
‑
液体界面不可避免的发生电化学反应，一方面，电化学腐蚀会导致不锈钢或钛溶解，不仅影响电极的使用寿命，还会导致金属粒子进入食品，另一方面，电极因腐蚀会使其表面凹凸不平，这将导致局部电场分布不均匀，微尖端处局部场强畸变形成的集中电流使处理中的液态食品局部发热气化形成气泡，最终引起绝缘击穿，影响设备正常运行。因此，在PEF作用下的高压电极腐蚀问题已成为影响PEF技术工业化应用的关键问题。
[0003]有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0004]本申请的一个目的是提供一种适用于高压脉冲电场处理设备的电极，该电极具有良好的耐腐蚀性，且成本低廉。本申请的上述目的至少是通过对制备电极的材料进行针对性选择而实现。
[0005]本申请的目的不限于上述目的，上述未提及的本申请的其他目的和优点可以从以下描述中进行理解，并通过本申请的实施方式更清晰地进行理解。此外，容易理解的是，可以通过权利要求中披露的特征及其组合来实现本申请的目的和优点。
[0006]为实现本申请的上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]一种电极，所述电极包括基板以及覆盖在基板上的合金涂层，所述合金涂层由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种组成。
[0008]在其中的一个实施例中，以所述合金涂层的总重量为基准，所述合金涂层由30
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50重量％的铝合金、20
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40重量％的钛合金和10
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40重量％的钒合金组成。
[0009]在其中的一个实施例中，所述铝合金为2系铝合金，选自Al
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Mg、Al
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Zn、Al
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Ca和Al
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Sn中的至少一种；
[0010]和/或，所述钛合金选自TA1、TA2、TA3、Ti
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32Mo和Ti
‑
6Al
‑
4V中的至少一种；
[0011]和/或，所述钒合金选自V
‑
Al、V
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Fe、V
‑
Sn、V
‑
Fe
‑
Al中的至少一种。
[0012]在其中的一个实施例中，所述合金涂层的厚度为所述基板的厚度的10至30％。
[0013]在其中的一个实施例中，所述基板的厚度为0.1
‑
0.5cm。
[0014]在其中的一个实施例中，所述合金涂层通过物理或化学方法覆盖在所述基板上；
[0015]所述的物理方法包括辊压、熔融灌注、喷涂、挤压涂布、磁控溅射、热蒸镀、原子层
沉积、脉冲激光沉积中的至少一种；
[0016]所述的化学方法包括电镀、化学镀、离子镀、化学气相沉积中的至少一种。
[0017]在其中的一个实施例中，所述基板采用导电材料，所述导电材料为不锈钢、钛单质或石墨。
[0018]本申请还提供一种高压脉冲电场处理室，其包括如上所述的电极。
[0019]本申请还提供一种高压脉冲电场处理设备，其包括如上所述的处理室。
[0020]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0021]本申请的电极通过在基板上形成由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种所形成的合金涂层，极大地提高了电极的耐腐蚀性，在提高电极寿命的同时能够有效避免击穿放电的发生，并且通过基板与合金涂层的复合可以有效降低电极制造成本。
附图说明
[0022]图1为本申请一种实施方式的电极的结构示意图。
[0023]图2为本申请一种实施方式的高压脉冲电场处理室的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]需要说明的是，在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027]实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0028]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0029]PEF处理室一般由至少两个由金属电极组成，电极与介质溶液直接接触并与高压脉冲发生器连接，起到电解槽的作用。当电流通过PEF室时，导致在每个电极
‑
溶液界面处形成带电双层，其表现为电容性。一旦电容双层电压超过电化学反应阈值电压，就会发生不良电化学反应，引起电极金属颗粒溶解。金属颗粒的溶解会对电极造成腐蚀，缩短电极使用寿命的同时导致电极表面局部电场扭曲和起拱，在电极
‑
液体界面会产生气泡，增加了PEF处
理室中介质击穿的可能性，使电极的寿命大大缩短，影响设备正常运行。另外，金属颗粒引入处理液体中，产生过氧化氢等其他有毒反应性化学物质，不仅影响食品质量，同时引入金属口感。
[0030]鉴于此，本申请的专利技术人对可制作电极的材料进行了大量研究。本申请的专利技术人意外发现，铝合金、钛合金、钒合金在电容双层电压超过电化学反应阈值电压时并不会发生不良电化学反应，表现出了良好的耐腐蚀性，本申请正是基于上述发现完成的。
[0031]请参阅图1，本申请提供了一种电极，所述电极包括基板1以及覆盖在基板1上的合金涂层2，所述合金涂层2由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种组成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极，其特征在于，所述电极包括基板以及覆盖在基板上的合金涂层，所述合金涂层由铝合金、钛合金、钒合金中的至少一种组成。2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，以所述合金涂层的总重量为基准，所述合金涂层由30
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50重量％的铝合金、20
‑
40重量％的钛合金和10
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40重量％的钒合金组成。3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述铝合金为2系铝合金，选自Al
‑
Mg、Al
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Zn、Al
‑
Ca和Al
‑
Sn中的至少一种；和/或，所述钛合金选自TA1、TA2、TA3、Ti
‑
32Mo和Ti
‑
6Al
‑
4V中的至少一种；和/或，所述钒合金选自V
‑
Al、V
‑
Fe、V

【专利技术属性】
技术研发人员：唐忠盛，曾新安，
申请(专利权)人：广东海洋大学阳江校区建设办公室，
类型：发明
国别省市：