Способ получения охватывающего барьерного разряда и устройство для осуществления способа получения охватывающего барьерного разряда Российский патент 2020 года по МПК C23C16/509 

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано для обработки внешней и внутренней поверхности диэлектриков. Известен способ (Сон Э.Е., Садриев Р.Ш., Гайсин Ал.Ф., Багаутдинова Л.Н. Особенности сверхвысокочастотного разряда между медным штыревым электродом и технической водой // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. №6. С. 961). В данном случае недостатком является то, что охватывающий разряд не горит. Это объясняется тем, что в случае искрового разряда на поверхности металлического электрода образуется только точечное или контрагированное пятно, а на поверхности жидкого проводника пятно имеет только корнеобразующую структуру.

В качестве прототипа способа и устройства рассмотрим «Применение поверхностного барьерного разряда с жидким электродом для обработки поверхности труб» авторов О. Гальмиз, Д. Павлипак, М. Земанек, А. Браблес, М. Сернек, (Book of Contributed Papers: 20-th Symposium on Application of Plasma Processes, Tatranska Lomnica, Slovakia 17-22 January, 2015, ISBN 978-80-8147-027-1). В этом способе для повышения постоянной гидрофильности внутренней и внешней поверхности труб из политетрафторэтила (ПТФЭ) и поливинилхлорида (ПВХ) использовался новый вид поверхностного диэлектрического барьерного разряда (ПДБР), генерирующего тонкий слой плазмы, так называемый новый вид поверхностного диэлектрического барьерного разряда. Этот разряд - известный вариант многоканального разряда между металлическим электродом и жидким проводником или между двумя жидкими проводниками (Ф.М. Гайсин, Э.Е. Сон, Ю.И. Шакиров. М.: Изд-во ВЗПИ, 1990. - c. 90). В данном случае недостатком данного способа получения многоканального барьерного разряда заключается в том, что он не позволяет получить охватывающий барьерный разряд для эффективной обработки поверхности диэлектриков, что представляет практический интерес. В прототипе на поверхности горит тонкий слой разряда с микроканалами. С увеличением расстояния между электролитом и диэлектрической трубкой происходит переход к охватывающему разряду. Этот разряд имеет большой практический интерес с точки зрения обработки труднодоступных мест диэлектриков сложной геометрической формы. В качестве устройства здесь используется диэлектрическая трубка из ПТФЭ диаметром 7 мм, помещенная в раствор щавелевой кислоты и наполненная идентичным раствором. В зависимости от глубины погружения трубки из ПТЭФ в раствор, барьерный разряд горит внутри или снаружи трубки. Недостатком данного устройства является то, что в данном случае по всему диаметру трубки горит барьерный многоканальный разряд (состоящий из множества микроканалов небольшой мощности), а не охватывающий барьерный разряд (в виде одного или нескольких каналов большой мощности).

Технический результат способа заключается в возможности уменьшения шероховатости поверхности, увеличения гидрофильности поверхности диэлектрических материалов.

Технический результат устройства заключается в возможности уменьшения шероховатости поверхности и увеличения гидрофильности поверхности диэлектрических материалов сложной геометрической формы. Технический результат способа достигается тем, что в качестве трубки может использоваться любой диэлектрик; в трубке может содержаться электролит; в трубке может содержаться твердый проводник; в качестве жидкости может быть использован электролит; в качестве жидкости может быть использован проводник.

Технический результат устройства достигается тем, что устройство содержит диэлектрическую трубку внутренним диаметром d≥1 мм, подведенную к жидкости на расстояние

Рассмотрим реализацию способа, представленного на фиг. 1, где 1 - диэлектрическая трубка, 2 - ванна для электролита, 3 - жидкость, 4 - электрод для подведения потенциала к электролиту, 5 - охватывающий барьерный разряд.

Заливается жидкость 3 в ванну 2, потенциал к жидкости подводится с помощью электрода 4. Диэлектрическая трубка 1 подводится к жидкости 3 и при подаче напряжения переменной частоты происходит зажигание охватывающего барьерного разряда 5 между жидкостью 3 и диэлектрической трубкой 1.

На фиг. 2а-ж показаны разные виды охватывающего барьерного разряда вокруг диэлектрической трубки 1.

Заявленное изобретение направлено на проведение обработки внутренних и внешних диэлектрических поверхностей с помощью плазмы охватывающего барьерного разряда для уменьшения шероховатости поверхности, увеличения гидрофильности поверхности.

Изобретение относится к способу обработки внешней и внутренней поверхностей диэлектрической трубки посредством охватывающего барьерного разряда. При осуществлении способа размещают электрод в жидком электролите, подводят обрабатываемую трубку к электролиту, подают напряжение с переменной частотой к электролиту посредством электрода, при этом трубку к электролиту подводят на расстояние l, равное Технический результат заключается в уменьшении шероховатости поверхности и увеличении гидрофильности внешней и внутренней поверхностей диэлектрической трубки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обработки внешней и внутренней поверхностей диэлектрической трубки посредством охватывающего барьерного разряда, включающий размещение электрода в жидком электролите, подвод обрабатываемой трубки к электролиту, подачу напряжения с переменной частотой к электролиту посредством электрода, отличающийся тем, что трубку к электролиту подводят на расстояние равное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают трубку, содержащую электролит.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают трубку, содержащую твердый проводник.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают трубку, выполненную с внутренним диаметром ≥1.