沿面放電陶瓷片工作原理、應用、問題和對策

沿表面放電陶瓷片是小型臭氧發生器的核心部件。目前，陶瓷片的應用范圍正在逐漸擴大：從小到小

中型，通過空氣擴展到水處理。陶瓷片的使用也遇到了一些問題。為了利用好沿表面放電的陶瓷片，制作陶瓷片，制作

為了制造出性能優異的臭氧發生器，本文介紹了沿表面放電陶瓷片的基本原理，并生產了多年

評估和測試的經驗，以及與用戶合作中遇到的一些問題，列在后面，并提供一些行業已經采用的問題

有效的解決方案，供參考。

沿表面放電陶瓷片是利用陶瓷絕緣介質表面沿表面放電產生低溫等離子體來實現臭氧功能的裝置

件。

沿表面放電陶瓷片的結構特點是：電極分別布置在陶瓷基片的兩側，如圖所示：

正面為放電電極(通常為線性)，背面為感應電極(通常為板狀)，并接地。電壓不是很高

在兩極上，由于陶瓷基片絕緣良好，很難出現放電通道。只有兩個極之間的電壓大于一個臨界值

當高頻正弦交流作用時，在放電電極附近有限的表面進行電暈放電。此時，陶瓷絕緣介質的表面相當大

在極板上，在高頻高壓正弦交流電的作用下，放電電極附近的表面不斷捕獲和發射電荷。當電壓為電壓時。

半周臨界起暈電壓Uth當放電開始時，正電荷聚集到放電電極附近的介質表面，即電子加速到非常快

高能量從介質表面傳遞到放電電極。隨著電壓的升高，放電繼續，更多的正電荷被束縛在介質表面，介質表面，這是一種正電荷

一個過程一直持續到峰值電壓U。停止放電過程，介質表面正電荷不會消失。

當電壓開始下降時，介質表面的正電荷仍然不動，放電沒有發生，并持續下降到負半周-

Uth，此時，放電開始，介質表面的正電荷離開，負電荷在表面積累，即電子從放電中加速到高能量

電極傳輸到介質表面，這一過程持續到負半周峰值電壓-Up，停止放電過程。

當電壓再次上升到半周臨界暈電壓Uth正電暈放電再次開始，整個放電過程交替進行

因此，沿表面放電過程是反復建立和破壞介質表面的靜電平衡狀態，反復擊穿表面氣體和介質

異性電荷在表面反復充放的過程。

根據沿表面放電陶瓷片的工作原理，影響其放電的因素很多，如介質材料的絕緣性能、電極的結構等

配置、電極表面的氣體條件和激勵電源的性能參數。20世紀70年代和80年代的日本研究表明，電器沿著表面放電

鎢電極和AL由于鎢的熱膨脹系數和AL203陶瓷相似，加熱后電極不會

與陶瓷分離時，陶瓷基片具有良好的絕緣性和機械強度。因此，這種沿表面放電裝置具有良好的電力和電力

機械、熱和化學性質。然而，除了合理選擇臭氧陶瓷器件外，制造性能優異的臭氧發生器還必須注意

影響因素的各個方面。

實驗證明：

l、放電能量與供電電壓的峰值Upp隨著放電發光長度的增加，Upp增長和增長，一般在空中

氣中，當Upp為6-8KV放電發光長度為2.5-3.4mm，所以，Upp臭氧產量越高，臭氧產量越高。

2.面部放電器件的臨界起暈電壓Uth值是供電頻率f的函數，f越大，Uth越低，即在高頻條件下，沿表面

放電陶瓷片具有較低的起始工作電壓，有利于提高臭氧產量。臨界暈電壓Uth還有氣體條件

不同的氣源和工作環境會影響關閉Uth放電過程的大小和完善程度，可直接影響臭氧產量。

3.未放電時，沿表面放電的陶瓷片為純電容。介質表面充電面積越大，電容越大。

在此過程中，設備可以顯示電阻和電容的二重性，其特性不僅與充電面積有關，還受到放電氣源和工作環境(溫度)的影響

程度、濕度等。)，因此，沿表面放電器件的電阻和容量特性是動態的。配置電源時，必須注意適應

它在不同使用條件下的阻容特性。下面列出了使用中的問題和對策。

一、陶瓷片使用過程中，放電電極變細變短，臭氧產率下降。

在高頻高壓放電的情況下，即使放電電極是鎢燒結體，電極材料的氧化和遷移也是不可避免的。解決辦法是

在放電電極上覆蓋一層納米氧化鋁保護層。國外數據表明，氧化鋁可以大大提高鎢的抗氧化性。我們所做的

經考核證明，帶納米氧化鋁保護層的沿表面放電陶瓷片壽命長，臭氧產量穩定。

二、陶瓷片工作時溫度升高，臭氧產量降低，氮氧化物增多。

由于陶瓷片放電時能量密度較高，溫升快，會使臭氧產率迅速下降。正如我們所知，解決方案：

粘貼散熱器，強制風冷或水冷，這對陶瓷片的平整度提出了嚴格的要求。因為我們生產的沿表面放電陶器

瓷片的電極是鎢燒結體，燒結溫度高，不可避免地會使陶瓷片變大或變小。為此，我們采用了它

整平工藝，保證膠片的平整度能滿足用戶的使用要求。

此外，應該指出的是，隨著陶瓷件工作溫度的升高，仍然存在氮氧化物升高的問題。我們應用美國

Beckmen Industrial公司的Model 955 NO／NOx Analyzer儀器分析，我們的鎢電極陶瓷片和一些材料

結果如下：

不難看出，沿表面放電的陶瓷片在工作時，以空氣為氣源，在產生臭氧的同時，總會產生氮氧化物。

控制陶瓷片的工作溫度是很重要的，因為適當選擇放電電極材料的成分是不可忽視的

素。

三、在某些特殊場合使用電極損耗問題。

在某些場合使用沿表面放電的陶瓷片，如雞舍的除臭、殺菌、消毒等。雞舍的空氣中有更多的氨

硫化氫和水蒸氣。當陶瓷片放電時，硫酸、硝酸和其他產在電極附近合成，導致金屬電極腐蝕。

通過長期的實踐和分析，采期的實踐和分析，取得了良好的效果：

1、發電機的電源應與陶瓷片相匹配；

2、適當加厚陶瓷片放電電極的保護層；

3、臭氧發生器加入空氣罩，從室外引入新鮮空氣作為氣源。

四、陶瓷片上厚厚沉積物的問題。

垃圾站的環境極其惡劣，沿著表面放電的陶瓷片經受了嚴峻的考驗。連續工作2天后，陶瓷片沉積在陶瓷片上

一層毛茸茸的白色絮狀物，其味咸澀，分析為硝氨、硫氨鹽，影響放電和臭氧產量，解決方法如下：

1、從室外引入新鮮空氣作為氣源；

2、發電機設置活動門，便于定期清潔陶瓷片表面；

3、配有小毛刷、百潔布和小瓶酒精的發生器。

五、陶瓷片在高濕環境中使用遇到的問題。

一些臭氧發生器的使用環境特別潮濕，如水產品加工車間、肉類和家禽屠宰加工車間、乳制品加工車間等

濕度達到80%-90%甚至更高，沿表面放電的陶瓷片啟動緩慢，對于一些需要頻繁啟動的周期性臭氧

就發生器而言，不能滿足要求。

1、在陶瓷片表面增加致密保護層，提高防潮性，縮短放電啟動時間；

鎢陶瓷電極片

室溫25℃

室內空氣NOx濃度(PPM)1.56

陶瓷片工作

溫度25℃ 35℃ 46℃ 55℃ 62℃

NOx濃度(PPM) 3.23 3.63 3.74 4.04 4.28

某種陶瓷材料片電極

室溫25℃

室內空氣NOx濃度(PPM)1.4

陶瓷片工作

溫度25℃ 35℃ 50℃ 60℃ 76℃

NOx濃度(PPM) 3.52 4.71 11.81 86.76 163.46

2、試用開放式縫隙放電器件。

我們已經采用并正在評估這些方法。

六、低溫啟動中遇到的問題。

自激振蕩的高頻高壓電源與沿表面放電的陶瓷片相匹配，通常在室溫下制造和調試。當進入低溫環境時

有時，由于陶瓷片的阻容特性的變化，有時會遇到無法振動的問題。在這方面，陶瓷可以在發電機啟動時啟動

適當預熱，使其快速進入工作狀態。一旦正常放電，就可以連續運行。

七、供氣源對臭氧產率的影響。

氣源是產生臭氧的原料。氣源狀態將直接影響陶瓷片的臭氧產量。就氣源成分而言，氧氣中含有氧氣

數量越多，產生的科研機構就越多，所以作為乞討來源的純氣是最重要的。使用空氣源時，不僅成分中的氧氣含量僅為

20%，自然空氣受天氣影響很大。當溫度和濕度過高時，會影響陶瓷片的放電過程，使臭氧產量

使用空氣源時，需要采取過濾、干冷凍等措施。

現在，沿表面放電的陶瓷片逐漸發展到水處理中，需要臭氧產量大、濃度高的臭氧發生器，因此，

多片沿表面放電的陶瓷片組合在小體積容器中密封，使氣源氣體通過陶瓷片的放電表面，從而獲得高度

高產量的臭氧。這種形式。臭氧發生器效率高，功耗低，每小時可產生幾十克到幾百克

臭氧在中型水處理設備中有很大的應用潛力。值得一提的是，這種臭氧發生器使用多片陶瓷

瓷片的組合和氣源氣體分配到每個陶瓷片表面的方式對臭氧產量有比較大的影響。影響很大。我們真正的發現是氣源

沿陶瓷片放電表面的氣體應具有一定的循環長度。氣流越大，循環長度越長。因此，氣體應串聯進入

在保證臭氧濃度的前提下，進入各種陶瓷片可顯著提高臭氧產量。

此外，氣體應盡可能靠近放電表面，即通風間隙不宜過大，可提高產生的臭氧濃度，更適合水

應用于管理。 不難看出，氣源、電源、陶瓷是一種性能優良、符合使用要求的臭氧發生器

這是一個系統工程，在設計、制造和使用中取得了巨大的成功。它要求陶瓷片的生產者、發電機件人和用戶相互研磨

只有通過合理的理解、持續的溝通和協調才能完成。還有一點情況和問題，抱怨別人，這無助于解決問題。

這是因為很多問題往往集中在陶瓷片不工作或者工作不理想，但有時候原因并不簡單

這是因為陶瓷片有問題；因此，我希望臭氧行業的同行能夠共同努力，做好臭氧發生器