一种提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法

技术领域

本发明涉及用于臭氧发生器的介电体，特别涉及一种提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法。

背景技术

臭氧的获得主要靠臭氧发生器。而臭氧发生器发生单元的绝缘介电体是核心元件。介电材料电气性能指标包括击穿电压KV/mm，介电常数ε。而介电体成型的可精密加工性能也是很重要的，它决定了放电气隙精确并可减少到合理尺寸，为提高臭氧浓度提供保证。

搪瓷绝缘介电体是在金属管（无缝钢管）外层，利用干粉沫静电喷涂机。把高级瓷釉与纳米材料的混合体，喷涂至优质的金属管表层，再利用高温烧结，使瓷釉熔融，介质与金属管熔为一体，牢牢地附着在金属管上，介质层耐冲击，不易脱落。这样一来，金属搪瓷管臭氧发生器的金属管，被赋予了三个作用：一是一个电极；二是电介质的附着体；三是通冷却水冷却气的管道，是一个散热器。

目前在我们国家在参考和借用现代已经成熟的搪瓷工艺和材料的基础上，基本解决了搪瓷介电材料的喷涂、烧结工艺与发生单元的结构这两大难点，但在搪瓷材料的电气性能、静电喷涂工艺、介质层均匀性、发生单元加工精度、安装定位精度几方面还有一定差距。这几个问题的解决都会对提高浓度、降低电耗起到很大作用。

搪瓷基底金属在烧结过程中，要有足够的排气孔，用来排放钢板在高温烧结时产生的气体，这样可以保证搪瓷成型后的气泡结构均匀致密，不易产生鱼鳞爆。由于搪瓷在烧成过程中，有一个排气过程，要把存在于玻璃粉末之间的粘合剂、气体等排出，再提高烧成温度，使玻璃粉近似于融化状态，但又不可能处于熔化状态，那样就会导致玻璃液体的流动，而使玻璃体改变原来设计形状而产生变形。由于玻璃体处于非溶化状态，所以，搪瓷体中不可避免存在着大量的气泡结构。再则，搪瓷体与基底金属总是存在一定的膨胀系数差距，这也难于避免两者在冷却过程中存在一定的微细的裂纹。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明提供一种提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法。

本发明的技术方案是：

一种提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法，在搪瓷介电体表面生成一层玻璃钝化保护膜。

优选的，所述生成玻璃钝化保护膜的方法包括步骤：

S1、制备玻璃粉；

S2、将玻璃粉电泳到搪瓷介电体的表面；

S3、将电泳玻璃钝化保护膜后的搪瓷介电体进行高温烧成。

优选的，步骤S1所述制备玻璃粉的方法为：称取一定量的玻璃料，将玻璃料在搅拌器中混合后，在1300℃以下的空气中熔化，然后倒入冷水中，将冷却后的玻璃料放入球磨机中磨成细粉。

进一步优选的，所述玻璃料采用纯度大于99.99%的锌系玻璃。

进一步优选的，所述玻璃细粉的平均直径在4um以下。

优选的，步骤S2所述的将玻璃粉电泳到搪瓷介电体表面的方法为：

1）将等比例的异丙醇和乙基醋酸纤维素混合作为悬浮媒介；

2）每100cc悬浮液中加入2－4g玻璃粉，超声4－5min后静置4－5min后将其倒入石英或具有特氟隆涂层的不锈钢液槽内；

3）按2.0－4.0cc/L的比例加入28%的氨水，制成电解液；

4）上述电解液超声混合4－5min，然后将吊挂有搪瓷介电体和电极的装置浸入电解液中；

5）电解液静置50sec后由直流电源通过电泳装置的端子，加以100－200v/cm场强2－4min，完成电泳，将搪瓷介电体和电极带出电解液。

进一步优选的，将完成电泳后的搪瓷介电体烘干5min后，放入电炉中熔凝，熔凝过程中通入干氧。

进一步优选的，吊挂装置将搪瓷介电体和电极带出的速度在5mm/sec以下。

进一步优选的，电泳过程中搪瓷介电体与反电极的距离是2cm。

本发明的优点是：

1．本发明所述的提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法，在搪瓷体表面生成一层玻璃钝化保护膜，将搪瓷体用一层致密的玻璃膜保护起来，隔绝搪瓷体与外部的接触，这层玻璃膜填平了搪瓷体表面的气泡形成的坑洼和孔洞以及微细裂纹，提高了介电性能。

．本发明在臭氧发生器绝缘介电体上使用玻璃钝化方法进行处理，方法适用性广，绝缘体的形状不限于管形，平面形的绝缘体也是玻璃钝化方法的主要应用形状。

．本发明可直接用玻璃钝化法生产绝缘介电体，用玻璃钝化层作为介电层。

具体实施方式

本发明所揭示的提高臭氧发生器的搪瓷介电体介电性能的方法，在搪瓷介电体表面生成一层玻璃钝化保护膜。将搪瓷体用一层致密的玻璃膜保护起来，隔绝搪瓷体与外部的接触。这层玻璃膜填平了搪瓷体表面的气泡形成的坑洼和孔洞以及微细裂纹。

所述生成玻璃钝化保护膜的方法包括步骤：

S1、制备玻璃粉；

S2、将玻璃粉电泳到搪瓷介电体的表面；

S3、将电泳玻璃钝化保护膜后的搪瓷介电体进行高温烧成。

步骤S1所述制备玻璃粉的方法为：称取一定量的玻璃料，将玻璃料在旋转的搅拌器中混合后，在1300℃以下的空气中熔化，然后倒入冷水中，将冷却后的玻璃料放入球磨机中磨成细粉，平均直径在4um以下。

常用玻璃粉是铅铝硅酸盐玻璃和锌硼硅酸盐玻璃。铅系玻璃的热膨胀系数较低，适用于厚层；而锌系玻璃的温度稳定性较高，且在高场强下也较稳定，但它的熔凝温度要比铅系玻璃高一些。因此我们选用锌系玻璃，要求其纯度大于99.99%。

步骤S2所述的将玻璃粉电泳到搪瓷介电体的方法为：

1）将异丙醇(IPA)和乙基醋酸纤维素(EA)>以体积比IPA:EA=50:50混合作为悬浮媒介；

2）每100cc悬浮液中加入2－4g玻璃粉，超声4－5min后静置4－5min后将其倒入石英或具有特氟隆涂层的不锈钢液槽内；

3）按2.0－4.0cc/L的比例加入28%的氨水（或通氨鼓泡至浓度为0.03mol/L），制成电解液；

4）上述电解液超声混合4－5min，然后将吊挂有搪瓷介电体和电极的装置浸入电解液中，电泳过程中搪瓷介电体与反电极的最佳距离是2cm。；

5）电解液静置50sec后由直流电源通过电泳装置的端子（如鳄鱼夹），加以100－200v/cm场强2－4min，完成电泳，将搪瓷介电体和电极带出电解液，带出的速度在5mm/sec以下。

将完成电泳后的搪瓷介电体烘干5min后，放入电炉中熔凝，熔凝过程中通入干氧。

本发明在臭氧发生器绝缘介电体上使用玻璃钝化方法进行处理，搪瓷介电体的形状不限于管形，平面形的搪瓷介电体也是玻璃钝化方法的主要应用形状。本发明也可直接用玻璃钝化法生产绝缘介电体，用玻璃钝化层作为介电层。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。