[发明专利]等离子枪的喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续较长时间如连续100小时以上采用物理气相法生产纳米金属粉用的设备中的装置，具体讲是一种喷出等离子体转移弧的等离子枪的喷嘴。

背景技术

现有技术连续较长时间如连续100小时以上采用物理气相法生产纳米金属粉用、喷出(产生)等离子体转移弧的等离子枪的喷嘴，一般采用铜或铜合金材料制作，在铜喷嘴体的外圆周上设有冷却水套。在生产过程中，利用铜的良好导热性能，及时把喷嘴内表面接受的热量传送到冷却水中，从而使铜喷嘴能够在高温下正常工作。但实际工作中因铜喷嘴内表面的温度太高如10000℃以上使铜喷嘴内表面逐渐熔化即消耗比较大，喷嘴孔径不断变大，不断改变等离子体转移弧的工作状态，从而影响等离子体转移弧的加热效率，使金属的蒸发量减少，进而影响纳米金属粉生产的正常进行，不能满足连续地较长时间生产的需要。若采用某些耐高温的金属材料做喷嘴整体，也存在两个难以克服的问题，一是其价格太高，使生产成本太高，生产厂家难以接受；特别是二，这些耐高温的金属的导热系数太低即导热性能太差，喷嘴内表面接受的热量无法及时传送到冷却水中，从而导致喷嘴内表面熔化而无法正常生产。怎样使喷嘴内表面不熔化以满足较长时间如100小时以上连续采用物理气相法生产纳米金属粉的需要又成本合理，已成为很长时间来困扰纳米金属粉生产企业和科研机构的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种既能使喷嘴内表面不熔化以满足较长时间连续采用物理气相法生产纳米金属粉的需要又成本合理的等离子枪的喷嘴。

本发明的技术方案解决方案是，提供一种等离子枪的喷嘴，包括铜喷嘴体和设于铜喷嘴体外圆周上的冷却水套，在铜喷嘴体口的内壁上紧配合有钨套或钼套。

采用以上结构后，本发明等离子枪的喷嘴与上述的现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：

由于在铜喷嘴体口的内壁上紧配合有钨套或钼套这耐高温的金属套，完全避免了铜喷嘴内表面的温度太高如10000℃以上使铜喷嘴内表面逐渐熔化即逐渐消耗的缺陷，又由于耐高温的钨或钼金属材料只做套而不是做喷嘴整体，其钨套或钼套内表面的热量仍能经与之紧配合的铜喷嘴体及时传送到冷却水中，所以，钨套或钼套内表面不再会熔化，喷嘴孔径不再会变大，等离子体转移弧的工作状态也不会改变，从而保证了纳米金属粉生产的正常进行，完全能满足连续地较长时间如100小时以上连续采用物理气相法生产纳米金属粉的需要。同时，由于钨或钼金属材料只做套而不是做喷嘴整体，所以，喷嘴价格能控制在合理范围内，即生产成本仍然合理，生产厂家完全能接受。该发明解决了很长时间来困扰纳米金属粉生产企业和科研机构即本技术领域的技术难题，具有广泛地实用推广价值。

作为改进，所述的紧配合指钨套或钼套与铜喷嘴体口的内壁采用过盈配合。这样，更充分保证钨套或钼套与铜喷嘴体口的良好接触，使二者接触面的热阻更小，使热量的传递速度更快，钨套或钼套内表面不熔化的效果更理想。

作为进一步改进，所述的钨套钨金属的含量优选大于97％，钨套钨金属的含量最佳大于99.5％；或所述的钼套钼金属的含量优选大于97％，钼套钼金属的含量最佳大于99.5％。这样，使钨套或钼套更耐高温，钨套或钼套内表面不熔化的效果更理想。

作为再进一步改进，所述的钨套或钼套的厚度优选为2～6mm、高度优选为6～20mm、孔径优选为4～10mm。在此尺寸范围内，喷嘴口的钨套或钼套内表面的热量更能及时传给冷却水、钨套或钼套更耐高温，钨套或钼套内表面不熔化的效果更理想。

作为更进一步改进，所述的钨套或钼套两者中优选钨套，这样，使喷嘴耐高温及内表面不熔化的效果更理想。

作为再更进一步改进，所述的钨套或钼套的内顶端为喇叭口。这样，使等离子体气体流动扰动更小。

附图说明

图1是现有技术等离子枪的喷嘴使用时的剖视结构示意图。

图2是本发明等离子枪的喷嘴使用时的剖视结构示意图。

图3是本发明等离子枪的喷嘴的剖视结构示意图。

图中所示

现有技术的喷嘴：11、铜喷嘴体，12、冷却水套，13、电极，14、等离子体转移弧；

本发明的喷嘴：1、铜喷嘴体，2、冷却水套，3、电极，4、等离子体转移弧，5、钨套或钼套，d、套的孔径，D、套的厚度，L、套的高度。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。