[發明專利]陶瓷涂層臭氧發生管及其制備方法

有效

• 申請號: 201010129838.2
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101792128A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 張繼影
• 申請（專利權）人: 蘇州至順表面科技有限公司
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11;H01B3/12;C04B35/48;C23C4/16;C23C4/10;C23C4/02
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明屬于臭氧發生裝置技術領域，具體涉及一種陶瓷涂層臭氧發生管，并且還涉及陶瓷涂層臭氧發生管的制備方法。

背景技術

臭氧發生器特別是大型臭氧發生器在工業上的應用十分廣泛，更具體地講，在水處理、化工醫藥、造紙和環保行業均有著良好的應用前景。

臭氧發生器的作用機理是業界并不陌生的，對此還可通過中國實用新型專利授權公告號CN2741957Y公開的陶瓷臭氧管的背景技術欄的說明得到更為詳細的了解。臭氧發生管簡稱臭氧管，是臭氧發生器的核心單元。研究表明，臭氧發生器的臭氧產率與臭氧管的介電層的介電常數成正比，與介電層的厚度和放電間隙成反比，因此，高介電常數的介電材料的選擇、微結構的均勻性和介電層厚度的精確可控對于減小放電氣隙、提高臭氧產率和降低能耗均有著直接的關系。

目前，在我國，臭氧發生器用的臭氧管介電材料仍以石英玻璃和搪瓷為主，由于這些介電材料存在絕緣強度低并且易擊穿的缺點，從而導致大型臭氧發生器能耗高、臭氧產率低、設備體積大和臭氧管故障率高，極大地影響了整機的可靠運行。自上世紀幾十年代末，法國和德國就致力于對臭氧管介電體材料及其制備方法進行研究，但是，或許出于技術保密的緣故，在媒體例如文獻上未有詳細的報道。

前述的CN2741957Y公開的陶瓷臭氧管技術方案是采用鍍的方式在內電極的外壁鍍覆1-2mm的陶瓷介質層，該技術方案所存在的欠缺是：環保性差，因為鍍涂工藝易對環境造成污染；按照該專利說明書的教導，很難將陶瓷粉體材料鍍涂到內電極的外壁上，因為陶瓷是不導電的，故工藝上難于實現。

發明專利申請公開號CN101289168A介紹了一種新型臭氧管，其是用聚四氟乙烯加工成套，套在內電極外，該方案由于所使用的材料為聚四氟乙烯，因而介電常數并不會表現出令人滿意的效果。另外，放電間隙難以控制，因為聚四氟乙烯套被套置于內電極上的，而并非象前述的鍍涂那樣一體地結合于內電極上。

如業界所知之理，作為臭氧管介電材料最好具備以下三個條件：一是介電常數大；二是介電層厚度薄而均勻，以利介電層的散熱；三是介電層的尺寸既要精確，又要可控并且光潔度高，以保障理想的放電間隙。但是，迄今為止既未在已公開的文獻中給出相應的技術啟示，又未耳聞有獲得成功的相關報道。目前的狀況是，對于大型臭氧發生器用的臭氧發生管主要依賴國外進口，價格十分昂貴，因此，從產業自主的角度出發，有必要加予探索。本申請人經過了曠日持久的反復實踐，找到了解決問題的辦法，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明的任務在于提供一種介電層與內電極的整體結合效果好、放電間隙合理可控而藉以體現降低能耗和提高臭氧產率的陶瓷涂層臭氧發生管。

本發明的任務還在于提供一種陶瓷涂層臭氧發生管的制備方法，該方法能保障介電層的介電常數大、厚度薄而勻致和介電層的厚度精確并且光潔度理想。

本發明的任務是這樣來完成的，一種陶瓷涂層臭氧發生管，包括內電極、外電極、結合于內電極的外表面的介電層和構成于介電層與外電極之間的放電間隙，特點是：所述的介電層為陶瓷介電體絕緣涂層。

在本發明的一個具體的實施例中，所述的陶瓷介電體絕緣涂層的厚度為0.3-1.0mm。

在本發明的另一個具體的實施例中，所述的陶瓷介電體絕緣涂層的材料為Y₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃或者80-85wt％的ZrO₂和5-6wt％的HfO₂以及8-15wt％的R₂O₃三者的混合物，R₂O₃式中的R為Y、Yb、Nb、Sm或Sc。

本發明的還一任務是這樣來完成的，一種陶瓷涂層臭氧發生管的制備方法，它法包括以下步驟：

A)清洗，將內電極投入清洗裝置中清洗，得到清潔處理的內電極；

B)表面預處理，用噴砂裝置對內電極的外表面噴砂，使內電極的外表面形成粗糙面，得到待噴涂的內電極；