一種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于臭氧發生器的搪瓷絕緣介電體，特別涉及一種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法。
【背景技術】
[0002]臭氧的獲得主要靠臭氧發生器。而臭氧發生器發生單元的絕緣介電體是核心元件。介電材料電氣性能指標包括擊穿電壓KV/mm，介電常數ε。目前搪瓷介電體得到了大范圍的應用，主要因其加工性好、臭氧產率高。
[0003]搪瓷絕緣介電體是在金屬管(無縫鋼管)外層，利用干粉靜電噴涂機。把高級瓷釉與納米材料的混合體，噴涂至優質的金屬管表層，再利用高溫燒結，使瓷釉熔融，介質與金屬管熔為一體，附著在金屬管上，介質層耐沖擊，不易脫落。這樣一來，金屬搪瓷管臭氧發生器的金屬管，被賦予了三個作用:一是一個電極；二是電介質的附著體；三是通冷卻水冷卻氣的管道，是一個散熱器。
[0004]目前，大面積的搪瓷體崩裂現象在臭氧發生器的工作中有廣泛存在。崩裂導致絕緣介電體損壞，進而使絕緣介電體燒毀，是臭氧產量下降和停機現象的一個重要原因。國內為此有專門廠家針對這一現象而研制出一一高壓快速熔斷管，將燒毀的部分與電源斷開，來保護設備其它部分正常工作的一種補救辦法。所以，搪瓷體崩裂是臭氧發生器存在的一個很重要的不可靠性隱患。據使用情況反饋資料表明:在工作中搪瓷鐵管電極損壞率高達5%。臭氧設備是一個高價值的商品，存在著這樣高的損壞率代價是很高的。
[0005]搪瓷崩裂產生的原因來源于對鐵管表面進行噴砂處理。我國在操作搪瓷工藝時，一般要對搪瓷基底金屬進行一定的處理，也就是俗稱的粗化處理，或用噴砂工藝進行處理，將金屬表面粗化。增大金屬表面的面積，這樣使搪瓷粉與金屬表面更牢固。噴砂工藝處理后，表面的凸凹雖然會增加金屬表面與搪瓷的接觸面積，達到增加兩者的結合力的目的，但不平的表面也會給搪瓷燒結時帶來氣泡。特別是當這些氣泡在一定的小面積上的聚集，反而使搪瓷體與金屬鐵管表面的結合出現問題。現時，大量存在的氣體與搪瓷熱膨脹系數差別較大，這些不和諧因素將導致搪瓷電極在工作運行中發生崩裂而損壞。搪瓷電極失去介電電壓而徹底損壞。這是影響臭氧發生器可靠性的一個很重要因素，需要得到徹底的克服。
[0006]搪瓷工業只所以要對鐵表面進行噴砂處理，所要解決的問題無非是增加搪瓷體與鐵表面的結合力。這個結合力弱的根源在于搪瓷體與鐵金屬元素之間不是化學鍵結合力，所以結合力不高。噴砂處理工藝是一種物理方法，以增加鐵與搪瓷之間的接觸面積，來達到增強結合力的目的。但這種方法并不能改善鐵元素與搪瓷體原子之間的化學鍵結合力。并不是一種根本上的改善方法。
【發明內容】
[0007]為克服上述現有技術的缺陷與不足，本發明提供一種種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法本發明的技術方案是:
一種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，在金屬表面進行離子注入處理，所注入的離子為銅離子。
[0008]優選的，所述離子注入處理包括步驟:
51、先將金屬表面進行磨光處理；
52、然后將磨光后的金屬進行超聲去油污處理，并進行清洗；
53、將清洗好的金屬放入離子注入機內進行銅離子的注入。
[0009]具體的，根據權利要求2所述搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，離子注入處理完成后將金屬轉入搪瓷粉噴涂工序。
[0010]進一步優選的，所述金屬為金屬管。
[0011]進一步優選的，所述金屬為平面型的金屬板。
[0012]本發明的優點是:
1.本發明所提供搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，放棄沿用的搪瓷工藝中對鐵管的噴砂處理工藝，改用離子注入方法，在磨光的鐵管表面上注入分布一定濃度的銅元素；銅元素是與搪瓷材料親和性好的金屬，可以與搪瓷體中的氧化物(Si02，Pb2 O 3)形成類似氧化銅的化學鍵結構，同時，氧化銅本身又是很好的耐高溫無機粘合劑材料。采用這種新方法既改變了表面金屬材料的屬性，又可增強金屬管表面的機械強度，也提高了金屬管表面金屬元素與搪瓷體的親和力，進而解決了臭氧發生器中絕緣介電體與基體金屬管在經過燒成工藝處理后存在的結合不牢或分層現象。
[0013].本發明采用的離子注入法對基體金屬不存在加工應力，不會在加工過程中發生物理尺寸的變形。
[0014].本發明離子注入后的基體金屬可以直接進入下道工藝，不需要進行另外的處理，簡化了工序的操作步驟。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發明作進一步描述:
本發明所揭示的搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，是在金屬表面進行離子注入處理。
[0016]離子注入技術就是將待注入的金屬原子用電的方法形成離子化，將產生的離子經加速后高速射向材料表面，將離子射進表面里，與固體中的原子碰撞，并擠進內部。實際上，這些離子一旦到達表面，離子本身就被中和，并成為材料的整體部分，所以注入層不會像常規那樣有可能脫落或剝離。注入的離子能夠與固體原子，或者彼此之間，甚至與真空室內的殘余氣體化合生成常規合金或化合物。
[0017]離子注入法另外的好處是對基體金屬不存在加工應力，不會在加工過程中發生物理尺寸的變形；且離子注入后的基體金屬可以直接進入下道工藝，不需要進行另外的處理，簡化了工序的操作步驟。
[0018]與搪瓷親和性好的金屬元素有許多，可以與其形成類化學鍵結構，其結合力要比鐵元素大得多。象銅元素就是其中一種。銅與搪瓷的親和力好，銅與搪瓷體中的氧化物(Si02，Pb2 0 3)可以形成類氧化銅(CuO)化學鍵結構，而且氧化銅又是非常好的無機粘合劑材料，適于無機材料之間的粘接。所以，在鐵表面上如何分布上一層與鐵結合力好的銅元素，是改善和提高搪瓷與鐵表面結合力的關鍵。
[0019]具體的，所述離子注入處理包括步驟:
51、先將金屬表面進行磨光處理；
52、然后將磨光后的金屬進行超聲去油污處理，并進行清洗；
53、將清洗好的金屬放入離子注入機內進行銅離子的注入。
[0020]完成離子注入處理后將金屬轉入搪瓷粉噴涂工序。
[0021]本發明的搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，所處理的基體金屬除了圓管型的金屬管外，還適用于所述金屬為平面型的金屬板。
[0022]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，在金屬表面進行離子注入處理，所注入的離子為銅離子。
2.根據權利要求1所述的搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，所述離子注入處理包括步驟: 51、先將金屬表面進行磨光處理； 52、然后將磨光后的金屬進行超聲去油污處理，并進行清洗； 53、將清洗好的金屬放入離子注入機內進行銅離子的注入。
3.根據權利要求2所述搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，離子注入處理完成后將金屬轉入搪瓷粉噴涂工序。
4.根據權利要求1或2所述的搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，所述金屬為金屬管。
5.根據權利要求1或2所述的搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，其特征在于，所述金屬為平面型的金屬板。
【專利摘要】本發明公開了一種搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，是在金屬表面進行離子注入處理。所述離子注入處理包括步驟：S1、先將金屬表面進行磨光處理；S2、然后將磨光后的金屬進行超聲去油污處理，并進行清洗；S3、將清洗好的金屬放入離子注入機內進行銅離子的注入。本發明所提供搪瓷絕緣介電體中金屬表面的處理方法，在磨光的鐵管表面上注入分布一定濃度的銅元素；銅元素是與搪瓷材料親和性好的金屬，可以與搪瓷體中的氧化物（SiO2，Pb2O3）形成類似氧化銅的化學鍵結構，本方法既改變了表面金屬材料的屬性，又可增強金屬表面的機械強度，也提高了金屬表面與搪瓷體的親和力，進而解決了絕緣介電體與基體金屬結合不牢或分層現象的問題。
【IPC分類】C23C14-48
【公開號】CN104630732
【申請號】CN201510048531
【發明人】曹祚
【申請人】惟能科技（上海）有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月30日