[发明专利]一种用于管状材料表面连续改性的常压等离子体系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可对管状材料进行在线连续改性的常压介质阻挡等离子体发生系统，可用于各种外径管状材料的在线连续改性。

背景技术

近年来，低温等离子体应用于材料处理的技术研究十分活跃，经过该方法处理材料，效率高，没有二次污染。但是，多数低温等离子体是通过稀有气体电离产生的，应用于工业生产时存在两个重要缺陷：一是成本高，价格昂贵；二是能量利用率低。因而，大气压条件下的等离子体对材料表面处理技术因其能克服以上缺点而越来越受到科研工作者的注意。传统的等离子体处理效果存在诸多不足，例如普通介质阻挡放电等离子体系统很难实现对不同管状材料的在线连续处理，且处理均匀性差，很难应用于工业生产中。如果能设计一种新型的可对管状材料连续改性的常压等离子体处理系统，既能保证处理的高效性、均匀性，实现连续在线处理，又能同时降低能源消耗，减少成本，那么，这将显著提升管材的表面微纳结构和表面能，在管材深加工领域有着广阔的应用前景。

发明内容

针对上述现状，本发明的目的在于提供可对不同管径的管状材料在线连续改性的常压等离子体系统。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案为：一种用于管状材料表面连续改性的常压等离子体系统，包括圆筒状电极，所述圆筒状电极由内到外依次由陶瓷层、金属层、聚四氟乙烯层组成。

进一步地，还包括高压电源、导轨、安装在导轨两端的两个绝缘支撑架、安装在导轨上的导轨滑块、安装在导轨滑块内部的电机、以及安装在导轨滑块上方的支撑板；所述圆筒状电极水平安装在支撑板顶部，且与高压电源相连；在电机的作用下，圆筒状电极在导轨上做水平运动，对位于其内部的待处理管状材料进行连续改性。

本发明的优点是：本发明的是采用陶瓷管(石英管介质层)与待处理管状材料组成的一个介质阻挡放电装置，可以通过调节放电功率或马达速度，来实现对管状材料外表面，克服了传统电晕系统无法对管材均匀改性的缺陷。此外，在整个系统工作的时候，陶瓷管与处理表面中间产生均匀的等离子体，空气被电离后产生了大量的活性粒子，这些活性粒子在高压电场作用下可以对材料进行有效处理。此外，根据工业标准，配有适合不同管径处理的放电套管，且放电套管是可拆卸式，易于更换安装。本发明可以提高等离子体的能量利用率，降低成本，而且能够在线的连续改性处理，为实现工业化运作创造了条件。

附图说明

图1为本发明常压等离子体系统的结构示意图；

图2为圆筒状电极的剖视图；

图中，聚四氟乙烯层1、金属层2、陶瓷层3、待处理管状材料4、绝缘支撑架5、导轨6、支撑板7、导轨滑块9。

具体实施方式

如图1所示，一种用于管状材料表面连续改性的常压等离子体系统，包括圆筒状电极、高压电源、导轨6、安装在导轨两端的两个绝缘支撑架5、安装在导轨6上的导轨滑块9、安装在导轨滑块内部的电机、以及安装在导轨滑块上方的支撑板7；所述圆筒状电极水平安装在支撑板7顶部，且与高压电源相连；所述圆筒状电极由内到外依次由陶瓷层3、金属层2、聚四氟乙烯层1组成。在电机的作用下，圆筒状电极在导轨6上做水平运动，对位于其内部的待处理管状材料4(与地线相连)进行连续改性。

将待处理的冲水马桶用不锈钢抛光管的两端置于绝缘支撑架5上，且位于所述圆筒状电机内，设置高压电源的电压值为6KV-30KV，导轨滑块的移动速度为1-5m/s；这样在电动机的带动下，下方的电源装置可以有效的带动上方的等离子体发生装置沿着待处理的材料的方向移动，并且可以通过调节放电功率或马达速度，来实现对材料的处理的连续性及均匀性。待处理的物体可以是各种管径的管状材料，因此本发明的应用具有很大的广泛性。