[实用新型]一种金属陶瓷等离子纳米材料制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料加工技术领域，具体涉及一种纳米材料制备装置。

背景技术

目前，制备金属纳米催化剂的一般方法是“蒸发—冷凝”法，其蒸发源为钼舟或钨舟，用电阻加热蒸发金属，其缺点是生产量低，只适于制备低熔点金属纳米催化剂；也有采用“感应—激光”联合加热蒸发金属的方法，缺点是设备投资昂贵，制备纳米粉成本高。现有技术中，也有采用电弧的方法加热蒸发金属的。例如：中国实用新型专利“高熔点纳米金属催化剂制备装置”(专利号：94219612.0)，结构如图1所示，主要包括圆筒式真空室10，其顶部接有加料器9，可转动圆盘水冷铜阳极2，阴极1与圆盘阳极面成45°角，其真空室10的圆台的另一侧制有抽粉管道3。其伸入真空室内对应阳极圆盘上空留有喇叭口，抽粉管道另一端与圆筒型收粉器6相通，收粉器6的上口处装有可吹气带网孔的不锈钢圆管式刮粉器4，当外口处吹气时，刮粉器4可将壁上的粉料刮入贮粉瓶8内。在收粉器6上部与抽粉管道3接口对应的一侧置有风管11，风管11与收粉器6相接处置有多层不锈钢过滤网5，风管11的另一端经过循环泵7与真空室10底部相连通，形成抽风循环系统。

该专利中，用铜板作成阴极2，与阳极1之间的夹角为45°度，操作时，用手动调节阴极与阳极之间起弧，电弧不易稳定。制纳米粉的金属材料由加料器9口加入，加料时破坏了真空室10内的气氛，难以实现连续制粉。管式刮粉器不能将粉料完全刮掉，有相当一部分会沉积在过滤网5上。收粉器6处于静态部位而纳米粉本身由于表面积大、质量小，不易下落至收粉器6内。更换贮粉瓶8时反应室内气氛容易破坏；由于手动调整电弧，打开加料器9口加料，取粉时需停止制粉且须外加动力刮粉，难于实现连续大批量生产；使用一般的电弧加热蒸发金属，能量密度低、温度低，制造难熔金属、陶瓷纳米材料效率低、产量低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有制备高熔点金属催化剂技术中的缺点，提出一种由电脑控制显示的自动起弧、自动稳弧、自动加料、自动收粉的金属陶瓷等离子纳米材料制备装置，有效地解决金属陶瓷纳米制备中产量低、效率低、成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种金属陶瓷等离子纳米材料制备装置，包括

一机体，包括一阴极、一阳极，一气体喷嘴和一电动机；

一加料系统，包括与所述电动机连接的螺杆、与所述阳极连接的电极升降杆和固定所述阳极的电极夹；

一气体循环系统，包括真空室、真空泵、连接真空室的联通管和气管，所述气体循环系统中还设置有一气泵；

一收粉装置，包括收粉器、一贮粉瓶，所述收粉器与贮粉瓶之间通过一球阀控制其气路开启和关闭；

一排气管连通所述气泵和收粉装置；以及

一控制电脑。

所述的金属陶瓷等离子纳米材料制备装置，其中所述真空室为双层结构，中间通水冷却。

所述的金属陶瓷等离子纳米材料制备装置，其中在贮粉瓶与收粉器之间进一步设置一等压管。

所述的金属陶瓷等离子纳米材料制备装置，其中所述收粉器与贮粉瓶为活动连接。

本实用新型与现有技术相比，具有结构新颖，控制先进，外形美观、工艺合理、制粉产量高、效率高及价格比低。本技术制得的金属陶瓷粉粒度在100nm以下，金属合金、氮化物、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷粒度在50nm以下，且粒度均匀、纯度高，适合科学研究和批量工业生产。

附图说明

图1为现有技术中纳米材料制备装置的结构示意图；

图2为本发明金属陶瓷纳米材料制备装置的结构示意图。

图号说明：

34 真空泵           16 联接管                  23 气泵

37 阴极             17 排气管                  24 控制电脑

38 气体喷嘴         18 收粉器                  26 电极夹

39 真空室           19 球阀                    27 阳极

31 电动机           20 贮粉瓶                  28 电极升降杆

                    21 等压管                  29 螺杆

                    22 气管

具体实施方式

下面结合附图，通过对本实用新型较佳实施方式的描述，详细说明但不限制本实用新型。