[发明专利]一种长弧等离子体束发生器电弧通道结构

说明书

本发明公开了一种长弧等离子体束发生器电弧通道结构，包括主体，主体内具有沿其轴向延伸的电弧通道，主体通过多组由增材制造技术制作的耐热绝缘体部、导电导热体部和渐变体部构成，耐热绝缘体部和导电导热体部之间通过渐变体部连接，耐热绝缘体部由耐热绝缘材料制成，导电导热体部由导电导热材料制成，渐变体部由耐热绝缘材料和导电导热材料混合而成，渐变体部靠近耐热绝缘体部的一端向导电导热体部延伸的过程中渐变体部中的耐热绝缘材料的含量逐渐减小且导电导热材料的含量逐渐增加。本发明所提供的主体内电弧通道平整、可靠且完善。

技术领域

本发明属于等离子束发生器技术领域，具体涉及一种长弧等离子体束发生器电弧通道结构。

背景技术

直流电弧层流长束等离子体束，是可以广泛应用于众多工业领域的基础热源。这种等离子束可以产生稳定、可控的长束高温热源，温度可在50000摄氏度至2000摄氏度间调节。采用传统方法制造的等离子体束发生器的内部电弧通道零件众多，绝缘、水密封、耐高温等要求导致电弧通道内壁参差不平从而导致发生器功率小、工作不稳定、寿命短，同时还导致结构复杂成本高。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种长弧等离子体束发生器电弧通道结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种长弧等离子体束发生器电弧通道结构，包括主体，所述主体内具有沿其轴向延伸的电弧通道，所述主体通过多组由增材制造技术制作的耐热绝缘体部、导电导热体部和渐变体部构成，所述耐热绝缘体部和导电导热体部之间通过所述渐变体部连接，所述耐热绝缘体部由耐热绝缘材料制成，所述导电导热体部由导电导热材料制成，所述渐变体部由耐热绝缘材料和导电导热材料混合而成，所述渐变体部靠近所述耐热绝缘体部的一端向所述导电导热体部延伸的过程中所述渐变体部中的耐热绝缘材料的含量逐渐减小且导电导热材料的含量逐渐增加。

进一步的，所述渐变体部靠近所述耐热绝缘体部的一端向所述导电导热体部延伸的过程中所述渐变体部中的耐热绝缘材料的含量由100％减少至0％，且导电导热材料的含量由0％增长至100％。

进一步的，所述电弧通道有多个，多个所述电弧通道都沿所述主体的轴向延伸且相互平行。

进一步的，所述主体的周向表面设置有冷却环槽。

进一步的，所述耐热绝缘材料为三氧化二铝、氮化硼、氮化硅或氮化铝。

进一步的，所述导电导热材料为铜、钨或钨铜合金。

进一步的，所述主体具有多个耐热绝缘体部、导电导热体部和渐变体部，多个所述耐热绝缘体部和导电导热体部连续交替设置，任意相邻的所述耐热绝缘体部和导电导热部之间通过所述渐变体部连接。

进一步的，所述电弧通道的内径范围为1-200毫米。

进一步的，本发明还提供了一种长弧等离子体束发生器，包括阳极体、阴极体和主体，所述主体的两端分别与所述阳极体和阴极体连接。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过将耐热绝缘材料和导电导热材料通过增材制造技术制备出包含了耐热绝缘体部、导电导热体部和渐变体部的主体，并在主体内开设电弧通道，相比于传统的长弧等离子体束发生器不必再设置众多复杂绝缘耐热密封结构，同时电弧通道更为平整、可靠和完善，有效防止了电弧通道串弧的发生，使发生器工作更稳定，功率更大，也简化了多通道超大功率发生器的制造过程。

附图说明

图1为本发明的示意图。

附图标记：100-本体，110-电弧通道，120-耐热绝缘体部，130-导电导热体部，140-渐变体部，150-冷却环槽，210-阳极体，220-阴极体。

具体实施方式