抗裂性多层发射极结构制造技术

一种热管理装置，包括电动流体加速器，其中的发射极电极（200,700）和另一电极能够获得能量而推动产生流体流。发射极电极为多层结构，其包括电极芯材（202,702）和易受微裂纹或电晕腐蚀影响的最外层导电层（204,704）。提供了作为子层的阻挡材料（203,708），其能够抵抗等离子体放电环境的不利影响，以在导电层损坏后保护下面的电极芯材。多层结构中，在阻挡材料和所述电极芯材之间或在阻挡材料和其它层之间可使用粘接促进层（202,702,720）。一种制造EHD产品的方法包括相对于另一电极来定位该多层电极以在获得能量后推动产生流体流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种热管理装置，包括电动流体加速器，其中的发射极电极（200,700）和另一电极能够获得能量而推动产生流体流。发射极电极为多层结构，其包括电极芯材（202,702）和易受微裂纹或电晕腐蚀影响的最外层导电层（204,704）。提供了作为子层的阻挡材料（203,708），其能够抵抗等离子体放电环境的不利影响，以在导电层损坏后保护下面的电极芯材。多层结构中，在阻挡材料和所述电极芯材之间或在阻挡材料和其它层之间可使用粘接促进层（202,702,720）。一种制造EHD产品的方法包括相对于另一电极来定位该多层电极以在获得能量后推动产生流体流。【专利说明】抗裂性多层发射极结构
本申请大体涉及在诸如电动流体加速器和静电除尘器的电动流体装置或静电装置中的电极，尤其涉及可用来构成所述电极的材料种类。
技术介绍
许多电子装置和机械操作的装置需要气流以通过对流来帮助冷却某些操作系统。冷却有助于防止装置过热和提高长期可靠性。已经知道，可以使用风扇或其它类似的移动机械装置来提供冷却的空气流，但这样的装置通常具有有限的工作寿命，产生噪音或振动，浪费功率或具有其它设计问题。离子流式换气装置例如电动流体(EHD)装置或电液动力(EFD)装置的使用可以使冷却效率提高，并且降低振动、功耗、电子器件温度和噪音的产生。这可以降低总体装置寿命成本、装置尺寸或体积，并且可以改善电子装置的性能或用户的体验。使用流体的离子运动的原理构造的装置在文献中具有不同的称谓:离子风机、电风机、电晕风泵、电-流体-力学(EFD)装置、电动流体(EHD)推进器和EHD气泵。该技术的某些方面也已被开发用于称为静电空气清洁器或静电除尘器的装置中。一般地，EHD技术使用离子流原理来推动流体(例如空气分子)。本领域技术人员对EHD流体流的基本原理己有很充分的理解。因此，对简单的双电极系统中使用电晕放电原理的离子流作简要说明，这为下文的详细描述提供了基础。参照图1所示，EHD原理包括在第一电极10 (常被称为“电晕电极”、“电晕放电电极”、“发射极电极”或只是“发射极”)和第二电极12之间施加高强度电场。在发射极放电区11附近的流体分子，例如周围的空气分子，在离子化后形成向第二电极12加速的离子16流14，并与中性流体分子22碰撞。在碰撞期间，动量从离子16流14传递到中性流体分子22，导致流体分子22沿箭头13所示的所希望的流体流动方向朝第二电极12相应地移动。第二电极12有各种不同的称谓，如“加速电极”、“吸引电极”、“目标电极”或“集电极”。虽然离子16流14被第二电极12吸引，通常被第二电极12中和，但是中性流体分子22仍继续以一定的速度经过第二电极12。由EHD原理产生的流体运动也有各种不同称谓，如“电”、“电晕”或“离子”风，被定义为由高压放电电极10附近的离子运动所导致的气体运动。臭氧(O3)可天然地产生，也可在各种电子设备(包括EHD装置、复印机、激光打印机和静电空气净化器)的操作过程中产生，并可由某些类型的电动机和发电机等产生。高臭氧水平已被认为与呼吸道刺激和某些健康问题相关联。因此，臭氧排放可以受到规章的限制，诸如美国保险商实验所(UL)或环境保护署(EPA)所订定的规章限制。因此，业已有人开发和使用减少臭氧浓度的技术以催化地或反应性地将臭氧(O3)分解成更稳定的双原子分子形式的氧气(O2)。已知的发射极和集电极材料往往缺乏某些特性，导致了表面化学和表面催化。例如，用氧化硅渐进地涂覆发射极可导致EHD装置的性能降低或故障。还有另外的EHD装置会在输送空气经过该装置中产生不可接受的臭氧浓度。此外，一些电极可能容易出现氧化、电晕腐蚀或积聚有害材料。术语“电晕腐蚀”是指来自等离子体放电环境中的各种不利影响，包括发射极表面的增强的氧化、蚀刻或溅蚀。通常，电晕腐蚀可由任何等离子体或离子放电引起，包括无声放电、交流电放电、电介质势垒放电(DBD)等等。一般来说，通过用特定金属形成发射极和集电极可以实现许多理想的电极材料特性。例如，发射极可以由钨构成以及集电极可以由铝构成，以提供所需的导电性、硬度和强度。然而，纯金属往往或多或少缺乏其它理想的材料特性。一种建议的解决方案是使用合金来代替纯金属。虽然可以选择各种金属或合金来针对这些性能参数中的特定一个，但将已知性能特性的两种材料组合起来，得到的合金或化合物往往会表现出明显不同的特性。例如，集电极可用铝合金制成以增加其硬度。同样地，发射极电极可由不锈钢制成，以致于电极包含铁，镍和铬三种元素，并且这三种元素暴露于EHD装置所工作的环境中。虽然合金中存在的每一元素皆以某种方式对所要求的整体特性有贡献，但这样的金属的合金未必总是能提供与纯金属一样的所希望的特性，而这样的化合物特性并不总是容易预测到的。许多金属合金表现出双相或更高级度的微观结构。例如，铅与锡混合得到的结果不是由纯铅和纯锡构成的混合物，而是由含锡铅和含铅锡构成的双相混合物。该合金不再包含纯铅或纯锡，以致于这些元素的有益效果可能被改变、降低或失去。虽然在合金上形成的某些相可能会出现其它有益的材料特性，但这种有益特性不经过广泛测试就不容易确定或可预见，因为新相所表现的的属性与纯组分不相同。因此，可选择材料的组合来提供可预测的组合性能以寻求在提高电极性能方面的改进。
技术实现思路
业已发现，通过在电极芯材和上覆的导电层之间设置阻挡材料而使其性能延长，这有益于多层电极。在操作过程中，所述导电层可能受损害，例如因微裂纹或针孔形成而受损，换句话说，会使芯材暴露于电晕环境的不利影响下。阻挡材料能抵抗电晕环境的影响，所以可保护所述芯材并延长电极的使用寿命。业已发现的还有，包含固体溶液的合金作为EHD装置的发射极和集电极电极或其它电极或组成部分的导电层，以提供广泛的、组合的、但大致独立的所希望的材料特性。所述固体溶液包含溶剂金属以及一或多种溶质材料。溶质材料可包括金属、半金属、非金属和化合物。溶质材料在溶剂金属中形成填隙或替代固体溶液。因此，电动流体(EHD)装置的发射极和集电极电极可以由表现出大体独立的多种材料特性的固体溶液合金制成，所述材料特性对应于固体溶液合金中各种选定的组分。为了在各种应用中提供所希望的特性组合，该些组分可进一步由多种材料构成，所选择的多种材料能表现材料性能特性的组合。有利的发射极和集电极电极特性可以包括，例如:1-导电性2-抗电晕腐蚀性3-抗氧化性4- 二氧化硅和灰尘不粘附/低粘附的表面5-低臭氧生成或对臭氧的催化活性低6-低摩擦系数7-适中的硬度和抗拉强度8-抗高温性9-耐热循环性业已发现，通过保持大体纯的合金组分(至少在原子水平上)，就可由溶剂金属和溶质材料的独立性能特性来确定该合金的特性。例如，在一些实施例中，向镍合金灌输碳(例如，I %原子重量)，导致固体溶液中的碳原子处于镍原子矩阵之内。因此，镍和碳两者皆存在于合金的表面，各自将相应的独立特性和特征贡献给组合的材料性能特性。与此相反，碳化铁Fe3C是传统的金属间化合物，表现出与分离的铁和碳极不相同的特性。在一些实施例中，发射极电极的材料包括钯溶剂金属和银溶质材料。钯表现出了很多所希望的特性，诸如高强度和导电性，而银则是极好的臭氧催化剂。在固体溶液中，一些钯原子被电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·朱厄尔拉森，G·高，
申请(专利权)人：德塞拉股份有限公司，
类型：
国别省市：