[發明專利]一種光電協同催化膠體射流噴嘴

在審

• 申請號: 202010141157.1
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111421476A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 宋孝宗;王繼波
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: B24C5/04
• 分類號: B24C5/04;B24C1/08
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

一種光電協同催化膠體射流噴嘴，屬于射流加工超光滑表面技術領域，涉及包括上噴嘴體、下噴嘴體、高壓密封圈、緊固螺栓、導電玻璃鏡片、光纖準直器接頭、陽極接線柱、陰極銅板及接線柱。導電玻璃鏡片與高壓密封圈安裝在所述上噴嘴體與下噴嘴體之間，上噴嘴體與下噴嘴體通過緊固螺栓壓緊高壓密封圈實現密封。上噴嘴體中間有一螺紋通孔與所述光纖準直器接頭進行螺紋連接。下噴嘴體包括內腔、兩個膠體入口和一個膠體出口。陽極接線柱通過上噴嘴體上的偏心貫通口與導電玻璃鏡片連接，陰極銅板及接線柱為一體。該光電協同催化膠體射流噴嘴可使膠體射流束中光催化產生的光生電子?空穴對分別定向遷移、分離，大幅提高射流拋光中的光催化效果。

技術領域

本發明涉及射流加工超光滑表面技術，具體涉及光電協同催化膠體射流噴嘴結構。

背景技術

為滿足現代高精尖領域關鍵零部件超光滑無損傷表面高效制造的需求，宋孝宗提出一種聚焦紫外光和納米顆粒膠體射流耦合噴嘴（公開號CN202498453U，公開日：2012.10.24）。噴嘴作為膠體射流加工的關鍵部件，可將納米顆粒膠體射流束與聚焦紫外光束耦合，形成高速紫外光耦合納米顆粒膠體射流束，并噴射在工件表面的待加工區域對工件進行拋光加工，紫外光的光化學作用產生大量的光生電子-空穴，可提高膠體射流中納米顆粒與工件表面的化學反應幾率，從而提高工件的拋光效率。但是，在先技術中，聚焦紫外光和納米顆粒膠體射流耦合噴嘴中紫外光誘導產生的大量的光生電子-空穴對在膠體射流束中會快速復合，因此，該噴嘴的光催化效果并不十分理想。

發明內容

本發明的目的是提供了一種光電協同催化膠體射流噴嘴。

本發明是一種光電協同催化膠體射流噴嘴，包括光纖準直器接頭1、陽極接線柱2、上噴嘴體3、導電玻璃鏡片4、高壓密封圈5、下噴嘴體6、陰極銅板及接線柱7、緊固螺栓8，所述導電玻璃鏡片4與高壓密封圈5安裝在上噴嘴體3與下噴嘴體6之間，通過緊固螺栓8壓緊上噴嘴體3與下噴嘴體6間的高壓密封圈5；所述上噴嘴體3中心有一螺紋通孔9與所述光纖準直器接頭1通過螺紋連接，所述光纖準直器接頭1外接光纖；所述上噴嘴體3中心螺紋通孔9旁有一偏心貫通口10，所述陽極接線柱2通過偏心貫通口10與導電玻璃鏡片4連接，所述陽極接線柱2為偏心銅柱，陽極接線柱2的下底柱與偏心貫通口10過盈配合，陽極接線柱2下底柱底面與導電玻璃鏡片4零間隙緊密接觸；所述陽極接線柱2與催化電源的正極連接；所述下噴嘴體6包括內腔和兩個膠體入口14和一個膠體出口17，其中內腔和膠體出口17與下噴嘴體6同軸，而兩個膠體入口4則垂直偏心對置分布在下噴嘴體6側面；所述下噴嘴體內腔分為基本段13、收縮段15及整流段16三部分，其中基本段13和整流段16為圓柱形，收縮段15錐形或余弦形，整流段16與膠體出口17連接；所述的陰極銅板及接線柱7為一體偏心結構，與催化電源的負極相連。

本發明的有益之處在于：該光電協同催化膠體射流噴嘴將膠體射流動壓場、催化光場、催化電場有機耦合形成一個整體。在導電玻璃鏡片和金屬銅板間產生電場回路，電場作用使得膠體射流束中催化光場產生的光生電子-空穴對分別定向遷移，從而使得光生電子-空穴對分離，解決了光生電子-空穴對在膠體射流束中會快速復合的問題，可大幅提高光催化效果，從而提高被加工工件的材料去除率。

附圖說明

圖1為光電協同催化膠體射流噴嘴的結構示意圖，圖2為光電協同催化膠體射流噴嘴結構裝配圖，圖3為光電協同催化膠體射流噴嘴的剖視圖。

具體實施方式