一种绝缘陶瓷部件和电真空器件的制作方法

1.本技术涉及绝缘陶瓷领域，特别是涉及一种绝缘陶瓷部件和电真空器件。


背景技术：

2.在电真空器件中，绝缘陶瓷的作用是将处于不同电位的电极在机械上相互连接，在电气上相互绝缘，以维持两电极间电压的稳定。由于真空条件下，存在沿绝缘陶瓷表面放电造成绝缘陶瓷绝缘性能丧失的现象，且绝缘陶瓷表面耐压值远远小于其体击穿电场强度。所以，在真空中决定陶瓷材料耐压能力的不是绝缘陶瓷的体击穿强度，而是其表面耐压性能。
3.目前，为了提高绝缘陶瓷在真空中的耐压性能，主要有陶瓷体表面涂层和对陶瓷体进行掺杂的方式，例如，第一种，在绝缘陶瓷平整的表面涂覆具有改善耐压性能的mn、cr、ti混合物涂层，并进行高温处理；第二种，在绝缘陶瓷环内侧和外侧的平整表面与电极相连的区域涂覆具有改善耐压性能的mn、cr、ti混合物涂层，并进行高温处理；第三种，在制备氧化铝绝缘陶瓷时掺杂cr2o3和mnco3，使得真空耐压性能提高。现有的方式在一定程度上提高了绝缘陶瓷在真空中的耐压性能，但是并不能有效的抑制产生的电子到达绝缘陶瓷的表面，导致绝缘陶瓷的耐压性能仍然不够高。
4.因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种绝缘陶瓷部件和电真空器件，以提升绝缘陶瓷部件的耐压性能。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种绝缘陶瓷部件，包括绝缘陶瓷体和耐压涂层；
7.所述绝缘陶瓷体的表面包括耐压面和用于与电极接触的结合面，所述耐压面具有台阶状结构，并通过所述台阶状结构与所述结合面连接；
8.所述耐压涂层分布于所述台阶状结构的各个表面。
9.可选的，所述耐压涂层分别分布于与阴极结合面、阳极结合面连接的所述台阶状结构，其中，所述阴极结合面为所述绝缘陶瓷体上用于与阴极结合的所述结合面，所述阳极结合面为所述绝缘陶瓷体上用于与阳极结合的所述结合面。
10.可选的，所述耐压涂层分布于与阴极结合面连接的所述台阶状结构，其中，所述阴极结合面为所述绝缘陶瓷体上用于与阴极结合的所述结合面。
11.可选的，当所述绝缘陶瓷部件仅存在耐压面时，所述耐压面除分布有所述耐压涂层的区域为平面状或者曲面状。
12.可选的，当所述绝缘陶瓷部件存在耐压面和第二独立面时，所述第二独立面为平面状或者曲面状，所述耐压面除分布有所述耐压涂层的区域为曲面状或者平面状，第一独立面为所述耐压面。
13.可选的，所述台阶状结构包括多个台阶。
14.可选的，所述台阶的数量为两个，且两个所述台阶形成一个凸起结构。
15.本技术还提供一种电真空器件，包括电极和上述任一种所述的绝缘陶瓷部件，其中，所述电极包括阴极和阳极。
16.可选的，所述绝缘陶瓷部件中的绝缘陶瓷体的形状为中空型柱状，所述阴极和所述阳极中任一个位于所述绝缘陶瓷体的内表面，另一个位于所述绝缘陶瓷体的外表面；或者，所述阴极和所述阳极均套设在所述绝缘陶瓷体的外表面。
17.可选的，所述绝缘陶瓷部件中的绝缘陶瓷体的形状为实心柱状，所述阴极和所述阳极均套设在所述绝缘陶瓷体的外表面；或者，所述阴极和所述阳极中任一个嵌入所述绝缘陶瓷体的上表面，另一个套设在所述绝缘陶瓷体的外表面。
18.本技术所提供的一种绝缘陶瓷部件，包括绝缘陶瓷体和耐压涂层；所述绝缘陶瓷体的表面包括耐压面和用于与电极接触的结合面，所述耐压面具有台阶状结构，并通过所述台阶状结构与所述结合面连接；所述耐压涂层分布于所述台阶状结构的各个表面。
19.可见，本技术绝缘陶瓷部件在绝缘陶瓷体的耐压面上，与结合面相结合的区域为台阶状结构，台阶状结构的各个表面上还分布有耐压涂层，耐压涂层可以增强绝缘陶瓷部件的耐压性能，同时台阶状结构存在高低不平的表面，即在耐压面上与结合面相结合的区域为凹凸不平的结构，绝缘陶瓷部件在应用过程中，涂敷耐压涂层的台阶状结构可以更有效抑制二次电子的产生，从而提升绝缘陶瓷部件的耐压性能
20.此外，本技术还提供一种电真空器件。
附图说明
21.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1和图2为本技术实施例所提供的绝缘陶瓷部件中与电极接触的局部区域不同的结构示意图；
23.图3和图4为本技术实施例所提供的电真空器件的截面图；
24.图5至图9为本技术实施例所提供的绝缘陶瓷部件中与电极接触的局部区域不同的结构示意图；
25.图10至图15为本技术实施例所提供的不同的电真空器件的截面图；
26.图中，1.绝缘陶瓷体，2.耐压涂层，3.阳极，4.阴极，11.结合面，12.耐压面，13.第二独立面。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.正如背景技术部分所述，目前为了提高绝缘陶瓷在真空中的耐压性能，主要有陶瓷体表面涂层和对陶瓷体进行掺杂的方式，虽然在一定程度上提高了绝缘陶瓷在真空中的耐压性能，但是并不能有效的抑制产生的电子到达绝缘陶瓷的表面，导致绝缘陶瓷的耐压性能仍然不够高。
30.有鉴于此，本技术提供了一种绝缘陶瓷部件，请参考图1至图4，包括绝缘陶瓷体1和耐压涂层2；
31.所述绝缘陶瓷体1的表面包括耐压面12和用于与电极接触的结合面11，所述耐压面12具有台阶状结构，并通过所述台阶状结构与所述结合面11连接；
32.所述耐压涂层2分布于所述台阶状结构的各个表面。
33.请参考图3和图4，当绝缘陶瓷体1在与电极(相对设置的阴极4和阳极3)接触时，绝缘陶瓷体1表面被由阴极4到阳极3或者由阳极3到阴极4行走的路线所在的表面分割为至少一个独立面，处于真空环境中的独立面即为耐压面12。在图3和图10中，由阳极3到阴极4有两种路线，分别为路线a和路线b，也即图3绝缘陶瓷体1中存在两个独立面，分别称为第一独立面和第二独立面，当绝缘陶瓷体1的中空区域为真空环境时，则路线b所在的独立面为耐压面12，当绝缘陶瓷体1的外部为真空环境时，则路线a所在的独立面为耐压面12。在图4和图11中，由阳极3到阴极4只有一种路线，即路线c，也即图4绝缘陶瓷体1中存在一个独立面，称为第一独立面，此时绝缘陶瓷体1的外部为真空环境，该第一独立面为耐压面12。
34.台阶状结构属于耐压面12，本技术中对台阶状结构中台阶的数量不做限定，既可以为一个台阶，也可以包括多个台阶，其中，台阶的高度可以在0.1mm～5mm之间，例如，0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等。
35.可选的，作为一种可实施方式，所述台阶的数量为两个，且两个所述台阶形成一个凸起结构，如图5所示；两个台阶也可以形成一个凹陷结构，当然，多个台阶也可以依次向上或者向下分布，本技术中不做限定。
36.耐压涂层2分布于台阶状结构的各个表面，以一个台阶为例，如图1至图2中，各个表面指表面d、表面e和表面f，或者，如图6所示，各个表面指表面d、表面e。在涂覆耐压涂层2时，当台阶状结构远离结合面11的表面与相连接的耐压面12的其余部分表面呈90
°
时，耐压涂层2还会分布在相连接的耐压面12的其余部分表面上的局部区域，如图1和图2中表面g局部区域也分布有耐压涂层2。
37.台阶状结构与结合面11相接触的表面与结合面11既可以处于同一水平面，如图7所示，结合面11和表面d处于同一表面，或者，台阶状结构与结合面11相接触的表面与结合面11的夹角呈90
°
，如图1、图2、图8、图9所示，结合面11和表面d呈直角，或者，台阶状结构与结合面11相接触的表面与结合面11的夹角呈锐角或者钝角，本技术中不进行具体限定，视情况而定。
38.台阶状结构中可以存在两个处于不同水平面的表面，台阶状结构与结合面11相接触的表面既可以为处于较高水平面的表面，即从结合面11处出发，台阶为向上的台阶，如图1、图6、图7所示，也可以为处于较低水平面的表面，即从结合面11处出发，台阶为向下的台
阶，如图2所示。
39.耐压涂层2的宽度可以在1mm～10mm之间，例如，1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、10mm等。
40.由于电极包括阳极3和阴极4，则绝缘陶瓷体1与电极的结合面11包括阴极4结合面11和阳极3结合面11。可选的，作为一种实施方式，所述耐压涂层2分别分布于与阴极4结合面11、阳极3结合面11连接的所述台阶状结构，其中，所述阴极4结合面11为所述绝缘陶瓷体1上用于与阴极4结合的所述结合面11，所述阳极3结合面11为所述绝缘陶瓷体1上用于与阳极3结合的所述结合面11。但是本技术对此并不做具体限定，作为另一种实施方式，所述耐压涂层2分布于与阴极4结合面11连接的所述台阶状结构，其中，所述阴极4结合面11为所述绝缘陶瓷体1上用于与阴极4结合的所述结合面11。
41.优选地，耐压涂层2同时分布于与阴极4结合面11、阳极3结合面11连接的台阶状结构上，以进一步增强绝缘陶瓷部件的耐压性能。
42.需要指出的是，本技术中对耐压面12除分布有所述耐压涂层2的区域的形状以及第二独立面的形状不做限定。下面分别进行介绍。
43.在本技术的一个实施例中，当所述绝缘陶瓷部件仅存在耐压面时，所述耐压面除分布有所述耐压涂层的区域为平面状，如图4和图11所示，或者，所述耐压面除分布有所述耐压涂层的区域为曲面状，如图12所示。其中，曲面状可以为凹曲面，或者凸曲面，或者凹凸曲面，本技术不做具体限定。
44.在本技术的另一个实施例中，当所述绝缘陶瓷部件存在耐压面和第二独立面时，所述第二独立面为平面状或者曲面状，所述耐压面除分布有所述耐压涂层的区域为曲面状或者平面状，第一独立面为所述耐压面，下面进一步分别进行介绍。
45.第一种，第二独立面13为平面状，所述耐压面12除分布有所述耐压涂层2的区域为平面状，如图3和图10所示。第二种，第二独立面13的形状为平面状，耐压面12除分布有所述耐压涂层2的区域为曲面状，如图13所示。第三种，第二独立面13的形状为曲面状，所述耐压面12除分布有所述耐压涂层2的区域为平面状，如图14所示。第四种，所述耐压面12除分布有所述耐压涂层2的区域为曲面状，第二独立面13的形状也为曲面状，如图15所示。其中，曲面状可以为凹曲面，或者凸曲面，或者凹凸曲面。
46.当绝缘陶瓷体1中存在两个独立面(第一独立面和第二独立面)时，图3、图13、图14和图15中是以绝缘陶瓷体1内部为真空环境示出，此时内部的独立面为耐压面12，也即为第一独立面，外部的独立面为第二独立面13；也可以将绝缘陶瓷体1外部设为真空环境，此时外部的独立面为耐压面，也即为第一独立面，内部的独立面为第二独立面。图10中以下部为真空环境示出，此时下部的独立面为耐压面12，也即为第一独立面，上部独立面为第二独立面13；当上部为真空环境时，上部的独立面为耐压面，也即为第一独立面，下部独立面为第二独立面。优选地，耐压面12除分布有耐压涂层2的区域为曲面状，进一步增强绝缘陶瓷部件的耐压性能，原因大致如下：第一，阴极4和阳极3之间的距离增加，第二，曲面可以抑制二次电子的迁移，第三，当受到电子的轰击时，凹曲面可能出现电子轰击不到的情况，凸曲面处产生的二次电子可能会飞出耐压面12，使得二次电子的数量减少。
47.本技术绝缘陶瓷部件在绝缘陶瓷体1的耐压面12上，与结合面11相结合的区域为台阶状结构，台阶状结构的各个表面上还分布有耐压涂层2，耐压涂层2可以增强绝缘陶瓷部件的耐压性能，同时台阶状结构存在高低不平的表面，即在耐压面12上与结合面11相结
合的区域为凹凸不平的结构，绝缘陶瓷部件在应用过程中使用电子轰击产生二次电子时，台阶状结构可以对二次电子产生陷阱效应，有效抑制二次电子的产生，进一步提升绝缘陶瓷部件的耐压性能。
48.本技术还提供一种电真空器件，请参见图3、图4、图10以及图11，包括电极和上述任一实施例所述的绝缘陶瓷部件，其中，所述电极包括阴极4和阳极3，阴极4和阳极3相对设置。
49.本技术中对绝缘陶瓷部件中绝缘陶瓷体1的形状不做限定，例如，绝缘陶瓷体1的形状可以为中空型柱状，或者实心柱状等。
50.当所述绝缘陶瓷部件中的绝缘陶瓷体1的形状为中空型柱状，本技术中对阴极4和阳极3的位置不做限定，例如，所述阴极4和所述阳极3中任一个位于所述绝缘陶瓷体1的内表面，另一个位于所述绝缘陶瓷体1的外表面，如图10所示；或者，所述阴极4和所述阳极3均套设在所述绝缘陶瓷体1的外表面，如图3所示。
51.当所述绝缘陶瓷部件中的绝缘陶瓷体1的形状为实心柱状，本技术中对阴极4和阳极3的位置也不做限定，例如，所述阴极4和所述阳极3均套设在所述绝缘陶瓷体1的外表面，如图4所示；或者，所述阴极4和所述阳极3中任一个嵌入所述绝缘陶瓷体1的上表面，另一个套设在所述绝缘陶瓷体1的外表面，如图11所示。
52.图3、图4、图10以及图11中圆形虚线位置处，均可以按照图1、图2、以及图5至图9中任一种进行设置。
53.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
54.以上对本技术所提供的绝缘陶瓷部件和电真空器件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。