沿面放電陶瓷片鎢電極鍍鎳的新方法

倪國年 眭英

[摘要]沿面放電陶瓷片采用金屬鎢做電極，是一種極好的選擇。鎢的熔點高（341攝氏度），化學性質穩定。鎢的線膨脹系數與氧化鋁基片的相近，在加熱、冷卻時不易剝落。試驗證明，以空氣為原料氣，鎢電極沿面放電陶瓷片工作時產生的氮氧化物極少。上述優點，使鎢電極沿面放電陶瓷片深受臭氧同行的青睞。

[關鍵詞]沿面放電陶瓷片；鎢電極；鍍鎳

    沿面放電陶瓷片采用金屬鎢做電極，是一種極好的選擇。鎢的熔點高（341攝氏度），化學性質穩定。鎢的線膨脹系數與氧化鋁基片的相近，在加熱、冷卻時不易剝落。試驗證明，以空氣為原料氣，鎢電極沿面放電陶瓷片工作時產生的氮氧化物極少。上述優點，使鎢電極沿面放電陶瓷片深受臭氧同行的青睞。

    另一方面、由于沿面放電陶瓷片鎢電極的燒成溫度極高（1500℃以上），但需要在保護氣氛下燒成，這就要求專用設備中生產；在如此高溫下制備的沿面放電陶瓷片，難免翹曲變形，必須加以平整化處理。這些因素，增加了制造的難度，加長了生產周期，使生產成本提高。

    還有一個困擾我們的難點，是鎢電極表面很難掛上錫，勉強掛上的焊錫也容易脫落。為了改善溶化的焊錫對鎢的潤濕，需要在鎢表面鍍鎳[2]。但是，無論電鍍和化學鍍的專家或技師，對于批量生產的臭氧陶瓷片的鎢電極上局部鍍鎳都感到難以實施。這就迫使我們自主開發了本文所要介紹的鍍鎳新方法。

一、原理

    根據金屬鎳和金屬鎢的二元和金狀態圖[3]，鎳和鎢在970±10℃，通過包析反應，形成該系統中僅有的一個中間想（也稱金屬間化合物）WNI4這一中間相一旦形成，在熱力學上是穩定的。它的存在，既保證了鎳層和鎢層的牢固結合，又阻滯了金屬鎳和金屬鎢的進一步的反應和擴散。

二、方法

1.將金屬鎳粉加到適當的粘結劑中，配制成鎳的漿料；

2.用厚膜印刷技術，將鎳漿料印刷在沿面放電陶瓷片鎢電極的指定位置（需要掛錫的位置）上；

3.燒成的金屬鎳層上很容易掛上錫，而且結合牢固，有助于臭氧發生器中沿面放電陶瓷片的電氣安裝和可靠工作。

三、討論

    電鍍鎳和化學鍍鎳的方法應用已非常廣泛，但鎳層與基本零件的結合畢竟屬機械結合，其結合強度受到一定限制；而且在鎢電極沿面放電陶瓷片的鎢電極上局部鍍鎳，這種特定條件下的鍍鎳有極大的困難和麻煩。我們采用厚膜印刷保護氣氛下高溫燒結的新方法，在沿面放電陶瓷片上形成鎳鍍層，與基體鎢電極屬冶金結合，結合牢固可靠，可在指定位置上形成指定形狀和大小的局部鍍鎳層，為了和電鍍鎳與化學鍍鎳有所區分，我們把這種鍍鎳的新方法稱之為“燒鍍”。

    盡管，鎢電極沿面放電陶瓷片工藝復雜，成本高，但我們還是要努力精益求精，并盡力降低成本，力求為臭氧行業的同行提供最有效、最可靠的臭氧陶瓷片，為環保事業、衛生防疫事業做出我們的貢獻。

參考文獻：

1.《沿面放電陶瓷片的工作原理、應用、問題與對策》倪國年 眭英

2.《2002年全國臭氧技術應用研討會文集》 長沙

3.《釬焊手冊》印有勝 編 黑龍江科學技術出版社 p.425 1989年7月

4.《CONSTITTUTION OF BINARY ALLOYS》,Max Hansen,MeGRAW-HILL BOOK COMPANY,INC,NEW YORK TORONTO LONDON，p,1057-1059 1958