[其他]輝光放電陰極輸電裝置金屬與非金屬相接觸的新結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85103601
• 申請日: 1985-05-16
• 公開（公告）號: CN85103601A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 楊永滋
• 申請（專利權）人: 楊永滋
• 主分類號: C23C8/36
• 分類號: C23C8/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

輝光離子氮化作為工業(yè)熱處理的一項新工藝、新技術，用于生產以來顯示出它特殊的優(yōu)越性，得到機械、冶金、石油、交通和國防等單位的廣泛應用。

陰極輸電裝置，作為整個設備的心臟，是輝光放電過程中的關鍵。世界各國均采用1毫米屏蔽護隙，以防止輝光放電過程中輸電裝置部位起弧而引起的不穩(wěn)定。這種結構經過幾年的應用，證明不能完全避免輸電裝置本身起輝，因而也就不能避免此部位在離子轟擊下產生的次級電子發(fā)射。由放電機理分析，弧光放電在很小的面積上能產生很大的電流，其密度每平方厘米可達到幾千安培，離子氮化過程中，陰極表面位降加大時，正離子轟擊數量大，速度高，電子將在靠近陰極的地方激起原始電離，在電離過程中所形成的正離子空間電荷，處于陰極一個自由程的地帶，與陰極形成偶電層，在這段距離中，達到很強的電位梯度，形成強電場，上述緣故，導致陰極位降厚度αK值的進一步縮小，間隙保護產生爬輝，失去保護作用，引起強烈的弧光放電，加上屏蔽帽系金屬材料，在氮化過程中輸電裝置布滿著輝光，直接幅射陽極底盤，造成底盤過熱，使很大一部分能量白白耗掉。

本發(fā)明的任務在于使陰極輸電裝置部位不帶電位，在轟擊過程中，不起輝，不產生次級電子發(fā)射。以保證陰極輸電裝置的穩(wěn)定工作。

在系統(tǒng)地研究輝光放電理論的基礎上，對護隙法的機理作了分析，提出了護隙裝置不是最有效的方法。而采用某些高強度耐擊穿和耐高溫的絕緣材料覆蓋陰極輸電裝置陰極棒的表面，讓輸電裝置本身表面不帶電位，在輝光放電過程中消除此部位起輝。

絕緣材料應具有如下的性能：

1、高的電阻率和絕緣強度;

2、低的出氣率;

3、高的使用溫度;

4、高的抗壓強度;

5、小的熱膨脹系數;

6、良好的機加工性能。

在絕緣體表面加工幾道環(huán)形溝槽，可以有效地防止因濺射使其表面被濺射物質覆蓋而導電。此外陰極與絕緣體還必須緊密配合無隙，使濺射物無法在接觸界面處堆積。

本發(fā)明以兩幅圖例詳細作了說明：

圖1????本發(fā)明的結構

圖2????本發(fā)明裝配件草圖

圖1是根據可加工陶瓷或熔鑄云母設計的金屬與非金屬相接觸的新的陰極輸電裝置，保護套1直接套在輸電棒8，上端與頂部金屬過渡環(huán)2和固定螺釘3連接，此處嚴密無隙，避免了金屬熱膨脹引起的脫節(jié)，保護套的長度應與陰極4到陽極底盤5的距離相等。為了使輸電棒8在穿過陽極底盤時不產生極間短路，中間又加裝絕緣瓷管6和防止真空泄漏設置的密封圈7。

圖2為本發(fā)明金屬與非金屬相接觸的絕緣保護套。采用耐高溫可加工陶瓷或熔鑄云母，按照陰極輸電棒由陽極底盤根部到陰極盤底部的長度以及輸電棒的直徑大小進行加工。裝配后，上下嚴密無隙。為了使非金屬絕緣保護套的表面在長期離子轟擊下保持良好的絕緣，在其表面設置了溝槽9，以防止濺射物質覆蓋保護套1的表面而導電。溝槽寬度和深度可根據需要確定。

實驗證明：金屬與非金屬接觸的陰極輸電裝置新結構，在輝光放電過程中氣壓增大到10-15乇，輝光維持正常，電流密度達到10-13mA/Cm²接觸界面處無強電場形成，裝置穩(wěn)定可靠，這種金屬與非金屬相接觸的陰極輸電裝置，加工簡單，成本低，易于安裝，一次裝配百爐次可不必清洗。