冷场等离子体放电辅助高能球磨粉体装置

摘要

本发明提供了一种冷场等离子体放电辅助高能球磨粉体装置，包括振动式高能球磨主机、外加冷场等离子体电源、放电球磨罐、放电电极棒、可控制气氛系统和冷却系统六个组成部分；本发明利用介质阻挡放电产生等离子体，将介质阻挡放电电极棒引入到高速振动的球磨罐中，一方面要求电极棒外层的固体绝缘介质能够同时承受高压放电和磨球的机械冲击破坏，另一方面要求高速震动的球磨装置可以使粉末处理效果均匀，它基于普通球磨技术的基础上，将放电空间气压设置为10²～10⁶Pa左右的气压下的非热平衡放电状态，通过引入放电等离子体对所处理的粉体输入另一种有效能量，促使待处理粉体在机械应力效应和外加电场的热效应共同作用下，加速粉体的细化和促进合金化进程，从而极大提高了球磨机的加工效率和作用效果。

主权项

一种冷场等离子体放电辅助高能球磨粉体装置，包括振动式高能球磨主机(1)、外加冷场等离子体电源(2)、放电球磨罐(3)、放电电极棒(4)、可控制气氛系统(5)和冷却系统(6)六个组成部分，其特征在于，所述的振动式高能球磨主机(1)的结构为双筒振动磨形式；所述的外加冷场等离子体电源(2)采用AC‑DC‑AC变换方式的高压交流电源，将市电变为高频电流，其中DC‑AC的变换采用调频控制方式，工作频率范围在1～20kHz可调，电源输出电压范围在1～30kV之间；所述的放电球磨罐(3)包括连接筒体(31)、前盖板(32)、后盖板(33)，与放电球磨罐(3)连接的等离子体电源负极接地极(34)；所述放电球磨罐(3)的前盖板(32)外端面装有真空气阀(324)，与外接气路共同组成了可控制气氛系统(5)；所述放电电极棒(4)为圆柱形棒状，由其内部铁或铜材料的导电电芯(41)和聚四氟乙烯材料的绝缘外层(42)共同组成；导电电芯(41)与等离子体电源正极高压极(35)相连，作为等离子体放电的一个极，绝缘外层(42)作为放电的介质阻挡层存在；所述的可控制气氛系统(5)安装在放电球磨罐(3)罐体进出气孔(36)的上方，能在不同气压和氩气、氮、氨、氢、氧各类气氛中，实现等离子体对被加工粉体的球磨效果实施独立调控；所述冷场等离子辅助高能球磨装置使用外加冷场等离子体电源(2)向放电球磨罐(3)输入的不同的电压和电流，再通过可控制气氛系统(5)对放电球磨罐(3)内部气氛进行控制调整，然后让放电球磨罐(3)中的放电电极棒(4)产生可控强度的电晕或者辉光放电现象，从而实现对放电球磨罐内的被加工粉体实施等离子体场高能球磨、辅助机械合金化的过程。