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| 所属分类： |
仪器零部件 |
项目来源： |
自创 |
| 技术持有方姓名： |
上海市华山路1954号上海交通大学焊接研究所 |
所在地域： |
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| 是否中介： |
否 |
是否重点项目： |
否 |
技术简介：
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在大功率等离子发生器中，电极是一个重要且关键的部件。需要考虑的问题很多，电极有足够的的电子发射能力；逸出功越小越好，乃电流密度越大越好，电极损耗越小越好。电极损耗与电极材料，使用气体，电流大小，电极形状，以及冷却条件等因素有关。
结构与原理:
主杆是一根金属管，它与上盖和下盖组合焊接后，形成一个空腔，且该空腔是一个密闭的、处于真空状态的空间，空腔内装有热管工质和吸液芯。这样，按照热管理论，这种一个等离子炬用电极的结构就是一个典型的直杆形热管。当该电极工作时，其端面的电子发射材料发热—这就是热管的热源，热量传递到纯铜块制成的下盖—热管的蒸发段，使热管内的热管工质吸热汽化，工质蒸汽通过热管的内腔通道迅速流向电极的其他部位上盖、主杆—热管的冷凝段，同时也把热量带到了这些地方，并在这里把热量散发出去——散热的方法可以是通过电极这些部位的原有的外表面或者扩展的外表面（加装散热翅片）自冷、也可以附加强制性气冷或者水冷。失去热量的气态热管工质凝结成液体，这些液态的热管工质依靠重力或者吸液芯的毛细力返回到下盖—热管的蒸发段，从而进入新一轮的蒸发—冷凝热力学循环，也就不断地将发热点的热量传递到散热点，使电极得到冷却。
电极的外壁上可以制有能与其他零件（如加装水套）相配合和连接的阳螺纹、也可以制有散热翅片、也可以同时制有阳螺纹和散热翅片。一般情况下，自冷和气冷的电极需要加散热翅片，水冷的电极则采用螺纹连接的方式加装水套。
效果：
1、只需要在电极的下盖使用纯铜，而其它部位可以使用高强度、高硬度、价格低廉的材料，如紫铜、黄铜、钢等。从而节省价格昂贵的纯铜，降低成本。2、热管传热的速度可达到铜的数十以至数千倍，传热速度快、发热点到散热点之间的传热距离短、温差大、而且散热点的温度比较稳定，从而使电极的冷却有保证。如：采用氨作为热管工质，电极散热点温度在0~50℃；采用水，则在100~250℃；采用萘，则在150~400℃，等等。3、冷却方式可以多样化、简单化。即可以借助于扩展电极的外表面（加装散热翅片）而采用自冷、气冷或水冷。而且这样的水冷方式不需要复杂的辅助设备，也不怕结垢，也不易发生水渗漏。4、特别适合于长电极，因为电极长了，不但散热面积大了，而且可以将电极的一部分伸出等离子枪外，在枪外更方便地采用水冷却。
合作开发：
愿意合作者可与本发明者进行合作开发，即由我方提供技术，合作方提供资金——制造4~10支电极样本，进行测试和试验，大概需要资金1~2万元。开发后合作方可优先实施本专利。
专利申请人：朱丹平（博士生）
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