[发明专利]一种介质阻挡放电电极及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于等离子体放电技术领域，具体涉及介质阻挡放电电极的制作方法及利用该方法制成的电极。

背景技术

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)是指绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电。介质阻挡放电电极结构的设计形式多种多样。在两个放电电极之间充满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。在实际应用中，管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中，而平板式电极结构则被广泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、清洗和亲水改性中。

现有技术如中国专利CN200956366涉及的螺旋电极介质阻挡放电装置中电极采用螺旋形式紧密环绕在电介质的外表面上，在放电管内形成放电腔。又如中国专利CN101330794大气压介质阻挡放电产生低温等离子体射流装置中所提到的环状电极紧贴于介质管的外壁，工作气体由流量计、止回阀经连接头进入介质管，等离子体被吹出形成等离子体射流。以及中国专利CN201010113743介质阻挡放电等离子体旋流装置里的等离子体激励器由两个电极组成一电极对，这两个电极交错布置在稳燃锥罩两侧，稳燃锥罩接触火焰侧的电极为裸露电极，连接高压电源的高压端；稳燃锥罩的另一侧的电极为掩埋电极，连接高压电极的接地端；接通高压电后将等离子体激励器附近空气电离。

上述各种装置在实用性、安全性方面均有所欠缺，需进行进一步改进：（1）实际使用时，人们希望电极可以方便更换，但现有电极通常分成几个部分，更换时较麻烦。（2）介质阻挡放电中的绝缘导体与放电电极贴合的越紧密放电就越稳定，但目前技术中无论是缠绕还是压合都无法实现这一目的。（3）现有技术在放电空间发热导致介质或电极发生微小形变时不能继续保持紧密接触，而影响放电效率和效果。（4）考虑到介质阻挡放电的安全性问题，必须避免电极间产生的高压通道泄漏对操作人员产生的潜在威胁。（5）现有技术电极制作工艺和安装方式分成很多步骤，效率较低。

发明内容

本发明旨在提出一种制备介质阻挡放电电极的方法，以改进现有技术在实用性、安全性、制造效率等方面的不足，实现高效、安全的放电，同时减少能耗及人力成本。

本发明采用的技术方案为：一种介质阻挡放电电极，该电极采用微弧氧化技术制造介质阻挡放电的绝缘介质层及一侧放电电极，再利用镀膜技术在已制成的绝缘介质层的生成另一侧放电电极，从而实现制造紧密贴合、一体化的介质阻挡放电电极。

其中，该电极由下电极、绝缘介质层、镀膜上电极构成，下电极选取采用直径1毫米～50厘米的铝管或边长1毫米～500厘米的铝片。

其中，将不易发生电化学腐蚀的材料覆盖在经过初清洗和干燥处理的金属电极材料基底的一部分上，同时保留部分金属裸露在外，再通过微弧氧化技术将裸露的金属制备成绝缘的金属氧化物介质层；之后去除所覆的薄膜，再清洗经过微弧氧化后得到的电极材料，并进行干燥；接着在干燥后的电极材料被氧化的那一侧覆盖上模板，把模板和电极材料一起进行镀膜处理；镀膜结束之后将所覆的模板去掉，得到所需的介质阻挡放电电极材料。

另外提供一种介质阻挡放电电极的制作方法，该方法的步骤主要包括：初清洗、干燥、覆膜、微弧氧化、去膜、再清洗、干燥、覆版、镀膜、去版；其中，

将不易发生电化学腐蚀的材料覆盖在经过初清洗和干燥处理的金属电极材料基底的一部分上，同时保留部分金属裸露在外，再通过微弧氧化技术将裸露的金属制备成绝缘的金属氧化物介质层；之后去除所覆的薄膜，再清洗经过微弧氧化后得到的电极材料，并进行干燥；接着在干燥后的电极材料被氧化的那一侧覆盖上模板，把模板和电极材料一起进行镀膜处理；镀膜结束之后将所覆的模板去掉，得到所需的介质阻挡放电电极材料。

其中，该方法具体实施如下：

首先按需要选取大小合适的铝管或铝片，再将铝管或铝片浸泡于丙酮或酒精中进行超声振荡清理表面的杂质；将经过初清洗之后的铝材做干燥处理，如自然风干或烘干；