[发明专利]一种纳米粉体材料制备系统

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粉体材料生产设备技术领域，特指一种纳米粉体材料制备系统。

背景技术

纳米材料是指构成材料的晶粒尺寸在1～100nm范围内的新型材料。纳米材料的尺寸范围介于宏观与微观之间，使其在催化、光电、磁性、力学等方面表现出许多特别的物理和化学性能，具有许多重要的应用价值，能广泛应用于电子和通讯、生物、能源、制造工业、汽车工业、航空和航天、化工、新型材料、环保等领域。

纳米粉体是纳米材料的核心，目前制备纳米粉体的方法主要有物理法和化学法，采用物理法制备纳米粉体，粒径分布宽，粒径大小不可控，粒子形状变化大，纯度低，不适合大规模生产高性能纳米粉体材料。化学法主要有气相沉积法、沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法、微乳液法等。其中，气相沉积法对设备的要求高，成本大；溶胶凝胶法和微乳液法污染严重，得到的产物纯度低，粒径不可控；沉淀法虽然生产过程简单，对设备要求低，但得到的产品纯度不高，粒径难以得到有效控制；水热法能够得到纯度高、粒径分布窄、粒径可控的产物，但是反应过程需要在高温高压的环境下进行，对设备要求更较高，生产过程存在一定的危险性。

目前纳米技术属于前沿性技术，相关技术与工艺处于研发阶段，现有技术的纳米粉体材料生产系统不仅对设备的要求较高，而且制备的纳米粉体材料的性能和纯度均不理想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种纳米粉体材料制备系统，既能降低生产过程中对设备的要求，又能得到高性能、高纯度的纳米粉体材料，而且整个生产过程安全环保。

为实现上述目的，本发明的一种纳米粉体材料制备系统，包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接；

所述卧式离心机包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速装置，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速装置与所述螺旋输送器连接，所述转鼓由以下质量百分比的原料：2%-3%钛、1%-2%钴和95%-97%双相钢离心浇铸而成。

作为优选，所述高温水热反应釜，包括内筒体，所述内筒体的外层设置有夹套筒体，所述内筒体的上部连接有釜盖，所述内筒体与釜盖组成反应釜的釜体，所述釜体的内部设置有搅拌装置，其特征在于：所述内筒体和夹套筒体之间设置有若干条第一导流板，所述第一导流板呈螺旋形盘绕在内筒体和夹套筒体之间，所述第一导流板在内筒体和夹套筒体之间形成螺旋形通道；所述内筒体的体壁沿轴向设置有若干条第二导流板;所述搅拌装置的搅拌轴沿轴向设置有若干条第三导流板；所述釜体的内部还设置有加热盘管，所述加热盘管呈螺旋形盘绕于釜体的内部

作为优选，所述加热盘管包括内层加热盘管和外层加热盘管，所述内层加热盘管位于釜体的上方并靠近于搅拌轴，所述外层加热盘管位于釜体内部并靠近于内筒体的内壁。

作为优选，所述离心喷雾干燥器，所述离心喷雾干燥器，包括基座、机壳、电机、变速器、主轴、分料盘及雾化盘，所述机壳设置于基座的下方并与基座固定连接，变速器固定安装于基座的顶部，电机设置于变速器的上方且电机输出轴与变速器连接，主轴设置于机壳内且与变速器连接，分料盘套设于主轴的外侧面，其特征在于：所述雾化盘包括盘体，该盘体的直径为150mm，盘体的厚度为15mm，盘体的周壁均匀开设有若干个个喷雾孔，盘体的中部开设有一环形进料槽，该环形进料槽的外径为60mm，环形进料槽的深度为10mm；所述喷雾孔与环形进料槽相通，环形进料槽的中部开设有一锥孔，雾化盘通过该锥孔套接于主轴的外侧面，且环形进料槽与分料盘的出口相通。

作为优选，所述煅烧回转窑炉，包括炉体支架，所述炉体支架设置有回转滚筒，所述回转滚筒的前端设置有进料装置，所述回转滚筒的后端设置有出料装置，所述炉体支架设置有驱动装置，所述驱动装置与回转滚筒连接并带动回转滚筒在炉体支架上旋转，所述回转滚筒由前端往后端向下倾斜设置于所述炉体支架，所述回转滚筒的内壁沿轴向排布有若干拨料筋板；所述回转滚筒的中部设置为高温煅烧段，所述高温煅烧段采用双相不锈钢离心浇铸成胚料并经过锻造而成；双相不锈钢离心浇铸过程中还增加了0.2%~0.8%（质量百分比）的钨和0.1%~0.6%（质量百分比）的钴；所述高温煅烧段设置有加热装置。

作为优选，所述第一导流板的数量为4条。

作为优选，所述转鼓由以下质量百分比的原料：2.5%钛、1.5%钴和96%双相钢离心浇铸而成。