[发明专利]电极装置与应用该电极装置的反应气氛控制系统及方法

权利要求书

1.一种电极装置，用于碳材料的电弧法合成工艺，其特征在于，所述电极装置包括：

电极；

壳体，所述壳体的中轴线上设置所述电极，所述壳体一侧具有开口以使所述电极前端与对电极进行接触放电形成放电区；所述壳体与所述电极之间通过绝缘件电性绝缘；

气路，在所述电极与所述壳体外壁之间形成有环绕所述电极的气路，所述气路的出口位于所述壳体的出口端，以使所述气路中的气体输送于所述放电区。

2.如权利要求1所述的电极装置，其特征在于，所述壳体为一侧开口的外圆筒，所述绝缘件为靠近所述外圆筒筒底且与所述筒底平行设置的一绝缘片，所述气路的入口设置于所述绝缘片与所述筒底之间，所述电极末端连接于所述绝缘片，所述电极前端伸出于所述圆筒的所述开口，所述绝缘片围绕所述电极均匀设置有分配孔，所述电极与所述外圆筒之间形成所述气路。

3.如权利要求2所述的电极装置，其特征在于，所述壳体还包括一绝缘材质的内圆筒，所述电极设置于所述内圆筒中，所述内圆筒与所述外圆筒之间形成所述气路。

4.如权利要求3所述的电极装置，其特征在于，所述内圆筒、所述外圆筒及所述绝缘片一体成型，且所述内圆筒与所述外圆筒之间一体成型有与所述分配孔直径相同的圆柱状通气孔，以作为所述气路。

5.一种反应气氛控制系统，用于碳材料的电弧法合成工艺，其特征在于，所述反应气氛控制系统包括：

气源；

气体流量控制器，连接于所述气源，控制所述气源中气体的流量；

权利要求1-4任一所述的电极装置，设置于合成炉中，通过输气管连接于所述气体流量控制器，所述电极装置的所述气路入口连接所述输气管的出端，使所述气体经过所述气路从所述气路出口向所述放电区输送。

6.如权利要求5所述的反应气氛控制系统，其特征在于，所述气源为多个，所述反应气氛控制系统还包括设置于所述气体流量控制器与所述电极装置之间的气体混合器，从所述气体流量控制器流出的各所述气源的气体经所述气体混合器混合均匀后经所述输气管输送于所述电极装置。

7.如权利要求5或6所述的反应气氛控制系统，其特征在于，所述反应气氛控制系统还包括连接于所述合成炉的用于控制所述合成炉内压力的压力控制器，以维持所述合成炉内的压力在设定的范围内。

8.一种反应气氛控制方法，用于碳材料的电弧法合成工艺，其特征在于，所述反应气氛控制方法包括：

步骤S10：通过气体流量控制器对气源的气体流量进行控制；

步骤S20：通过输气管将所述气体输送至合成炉中的权利要求1-4任一所述的电极装置；

步骤S30：所述气体经气路入口流入所述电极装置，经过所述电极装置的所述气路从所述气路出口向所述放电区输送。

9.如权利要求8所述的反应气氛控制方法，其特征在于，步骤S10中，所述气源为多个，所述气体流量控制器分别对各气源进行流量控制；在步骤S10与步骤S20之间，还包括：

步骤S15，将从所述气体流量控制器流出的各所述气源的气体送入一气体混合器混合均匀后再经所述输气管输送于所述电极装置。

10.如权利要求8或9所述的反应气氛控制方法，其特征在于，所述反应气氛控制方法还包括通过压力控制器维持所述合成炉内压力在一设定的范围内的步骤。