中国科学院合肥物质科学研究院赵鹏研究员团队的新设计,将等离子炬气体的运行时间从几天延长到几年。

新设计延长了等离子炬的使用寿命

“我们制造了世界上寿命最长的等离子炬,”赵教授说。

等离子炬是产生热等离子体的设备,由于其能够有效产生高温等离子体,因此在各个行业中都至关重要。可应用于低碳冶金、粉末球化、碳材料制备、先进材料喷涂等多个领域。

然而,它们有限的寿命阻碍了大规模应用。传统的固定阴极在耗尽时需要更换,导致使用寿命短且维护成本高。

在这项研究中,研究人员开发了一种连续供给阴极系统,可以快速补充已磨损的阴极。此操作消除了寿命限制,使等离子火焰具有几乎无限的操作寿命。

“该设计克服了五个主要障碍,”监督该实验160个小时的高级工程师李军说。“这包括导电性、导热性、密封性、水冷却性和连续推进机制。”

“对于传统的等离子火焰,160 小时标志着结束,但这里仅仅是开始,”他补充道。

研究人员表示,这一重大进步推动了等离子体应用的工业化,开创了效率和可持续性的新时代。