一种防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬的制作方法

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本实用新型涉及纳米材料制造领域，尤其是涉及一种防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬。


背景技术：

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射频等离子体具有能量密度高、加热强度大、等离子体弧的体积大，以及由于没有电极，不会因电极蒸发而污染产品的特点，因此被广泛用于制备纳米粉末和粉体球形化；射频等离子制粉设备主要有射频等离子炬、射频等离子体电源、供气送粉系统、反应室与收集室、真空抽气系统、冷水机组、电气控制及测量系统组成；在射频等离子炬内，惰性气体（如氩气）在高频感应线圈产生的电磁波的作用下被电离，形成稳定的高温惰性气体等离子体，原料粉末通过运载气体经送粉器喷入等离子炬中，粉末颗粒在高温等离子体中吸收大量的热，迅速熔化，并以极高的速度进入反应器，在惰性气氛下快速冷却凝固成新的粉末，通过改变线圈电压和频率、等离子体火焰形状、送粉速度等工艺参数，能够制备不同粒径的纳米粉末，或者只使原料粉末表面熔化，在表面张力的作用下制作出球形化粉体；总之，射频等离子炬作为等离子体的产生场所，在纳米粉体制作过程中起到至关重要的作用；
[0003]
传统的等离子炬包含从里到外同轴并间隙布置的送粉管、内层管、中间管和外层管，且为了观察等离子体火焰的形状，便于进行图像分析，调整工艺参数，一般内层管、中间管和外层管都会使用透明的玻璃管，而高频感应线圈环套在外层管的外部；由于线圈通电的电压很高，达到6000～30000伏，且会产生几兆赫兹的高频电磁震荡，一旦击穿空气产生匝间放电，不仅使得线圈不对内工作，影响氩气电离，而且若对玻璃管或等离子炬的其它部件放电，也会击毁设备，造成严重损失。


技术实现要素：

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为了克服背景技术中的不足，本实用型新公开了一种防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬，不仅能够防止高频线圈匝间放电，也能够对线圈以及紧邻线圈的玻璃管进行降温。
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为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
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一种防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬，包含等离子炬本体，所述等离子炬本体包含从内到外同轴并间隙套设的送粉管、内层管、中间管、外层管和用于电离惰性气体产生等离子体的高频线圈，所述外层管两端外侧分别套设有用于密封中间管和外层管之间间隙的密封环座；所述高频线圈对应送粉管的喷头位置套设于外层管轴向中部，所述高频线圈外侧有间隙的套设有筒形的送风玻璃罩，所述送风玻璃罩包含密封端和敞口端，所述密封端与任一密封环座对应端密封固定，该密封环座外侧壁均匀环设有多个连通至送风玻璃罩内腔的送风口。
[0007]
进一步，所述密封环座对应端面设有适配送风玻璃罩密封端的凹槽，所述凹槽内壁与密封端外壁之间设有密封圈，所述密封端外侧套设有与密封环座外端面可拆卸固定连
接，并用于压紧密封圈的密封压板。
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进一步，所述送风玻璃罩外壁沿其轴向设有多排对应于高频线圈的通孔，每排通孔数量设为若干并沿送风玻璃罩周向均匀分布。
[0009]
进一步，所述高频线圈的部分线圈露出送风玻璃罩。
[0010]
进一步，所述送风玻璃罩内壁与高频线圈的外壁间距小于30mm。
[0011]
进一步，所述送风玻璃罩为圆筒形。
[0012]
进一步，所述送风玻璃罩为透明玻璃。
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进一步，所述对应送风玻璃罩敞口端的密封环座为绝缘材质。
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由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
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本实用新型公开的防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬，在高频线圈的外侧套设送风玻璃罩，在不影响对内观察等离子体火焰的同时，利用密封环座将送风玻璃罩的密封端密封固定，通过密封环座上设置的送风口向送风玻璃罩内通入高速的冷却气体，不仅能够对高频线圈和外层管进行降温，而且能够吹走高频线圈附近的自由电子，防止高频线圈出现匝间放电现象；相对于传统的等离子炬，本实用新型设置的送风玻璃罩不仅增大了高频线圈和外层管的冷却效果，而且降低了玻璃管或等离子炬的其它部件被击毁的风险，保证了纳米粉体制备的安全生产过程。
附图说明
[0016]
图1是本实用新型的示意图；
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图2是图1的a部放大示意图。
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图中：1、送粉管；2、内层管；3、中间管；4、外层管；5、送风玻璃罩；6、高频线圈；7、密封环座；8、送风口；9、密封圈；10、密封压板；11、通孔。
具体实施方式
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通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进，本实用新型并不局限于下面的实施例：
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结合附图1-2所述的防止高频线圈匝间放电的射频等离子炬，包含等离子炬本体，等离子炬本体包含从内到外同轴并间隙套设的送粉管1、内层管2、中间管3、外层管4和用于电离惰性气体产生等离子体的高频线圈6，送粉管1用于喷出原料粉末，送粉管1和内层管2之间通入用于被电离为等离子体的氩气，内层管2和中间管3之间通入氩气用于限制等离子体火焰，防止高温的等离子体火焰接触到中间管3，同时能够控制通入氩气的速度，改变等离子体火焰形状，中间管3和外层管4之间同样通入氩气用于对中间管3进行冷却降温；外层管4两端外侧分别套设有用于密封中间管3和外层管4之间间隙的密封环座7，外层管4是保障该射频等离子炬内氩气不会泄漏的屏障，因此，外层管4的两端需要密封起来，也防止纳米粉体制备的过程中被污染；
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高频线圈6对应送粉管1的喷头位置套设于外层管4轴向中部，高频线圈6外侧有间隙的套设有筒形的送风玻璃罩5，优选的，送风玻璃罩5为透明的圆筒形玻璃罩，便于制作和安装，不妨碍对等离子体火焰的观察；送风玻璃罩5包含密封端和敞口端，密封端与任一密封环座7对应端密封固定，根据需要，密封环座7对应端面设有适配送风玻璃罩5密封端的凹
槽，凹槽内壁与密封端外壁之间设有密封圈9，为了增强密封效果，密封圈9能够设为多个，密封端外侧套设有与密封环座7外端面可拆卸固定连接，并用于压紧密封圈9的密封压板10，密封压板10与密封环座7外端面能够通过螺钉进行连接，保证密封严密，连接稳固，防止送风玻璃罩5掉落；该密封环座7外侧壁均匀环设有多个连通至送风玻璃罩5密封端内腔的送风口8，保证送风均匀，通过送风口8向送风玻璃罩5内通入高速的冷却气体，不仅能够对高频线圈9和外层管4进行降温，而且能够吹走高频线圈6附近的自由电子，防止高频线圈6出现匝间放电现象；
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送风玻璃罩5能够设在外层管4的上端或下端，但优选是设在外层管4的上端；根据需要，送风玻璃罩5外壁沿其轴向设有多排对应于高频线圈6的通孔11，每排通孔11数量设为若干并沿送风玻璃罩5周向均匀分布，使得自由电子能够从通孔逐步向外释放，防止大量自由电子通过送风玻璃罩5的敞口端向外层管4下端的密封环座7汇集，密封环座7一般设为金属材质，优选的，对应送风玻璃罩5敞口端的密封环座7为绝缘材质，防止导电；优选的，高频线圈6的部分线圈露出送风玻璃罩5，最好只露出一到两匝线圈，同样是为了及早释放自由电子至送风玻璃罩5外，此外，送风玻璃罩5内壁与高频线圈6的外壁间距小于30mm，增大送风效率和效益，提高冷却效果，优选的，送风玻璃罩5内壁与高频线圈6的外壁间距设为10mm。
[0023]
本实用新型未详述部分为现有技术。