[实用新型]一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置

权利要求书

1.一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：包括炉体、炉体内的坩埚、加热蒸发坩埚内的硅材料的等离子体喷枪、收集硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的收集器，坩埚与收集器之间通过生长成型控制器连通，生长成型控制器的内径与长度之比为1:1～100，生长成型控制器的内径与其中扩径部的内径之比为0.03～1:1，等离子体喷枪的喷头穿过炉体伸入到坩埚内腔，等离子体喷枪外表面包覆有耐高温材料制成的护套，等离子体喷枪内有冷却循环水和产生等离子体弧所需要的气体进入，等离子体喷枪电极连接引弧器，引弧器连接直流电源柜，炉体内壁与坩埚之间设置有保温隔热材料，收集器出气口通过管道连通真空泵或减压阀、抽风机、用于冷却气体用的热交换器后与坩埚内腔连通，或热交换器与坩埚内腔之间连通的管道上连通有储气容器，通入坩埚内腔的气体质量与通入生长成型控制器内腔的气体质量之比为1:1～100，为坩埚内腔加料的储料器的进料管或/和加料管上设置有一个以上的控制阀，用于不停机加料。

2.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述的冷却气体为氮气、氩气、氦气、氙气、氖气、氢气中的一种气体或两种以上的混合气体。

3.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述的收集器的内腔内间隔设置有10～300根气固分离管，气固分离管的外径与长度之比为1:3～100，相邻气固分离管之间的距离与气固分离管外径之比为0.01～10:1，每个气固分离管的下端封闭、管壁上设置透气微孔、上端与收集器的出气口连通；或所述的收集器的内腔内设置有一个以上的桶体，桶底封闭，桶壁上间隔设置有透气微孔，桶体开口与收集器的出气口连通，桶体内径与桶体高度之比为1:0.2～20。

4.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述收集器的进料口处的气体温度为50～350℃，收集器的下侧设置有排料管，排料管上设置有一个以上的控制阀，用于不停机排料。

5.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述保温隔热材料为下列一种或两种以上保温隔热材料的组合：碳毡、石墨、氧化锆、氧化铝。

6.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述直流电源柜的供电电流为180～2600A,供电电压为100～220V。

7.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述的等离子体喷枪内的冷却循环水的压力为120～1200KPa，等离子体喷枪内产生等离子体弧所需要的气体压力为150～1000KPa。

8.根据权利要求1所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述的储料器向坩埚内腔不停机加入的原料为硅，所述硅的含量≧98％，或≧99.95％，所述硅的最大长度为0.01～50mm。

9.根据权利要求1—8任一项所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述装置利用硅材料可生产出硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团，所述的硅纳米线团中线径在15～300nm之间的硅纳米线的重量占硅纳米线团总重量的60％以上，硅纳米线团中硅粒径在0.5～100um之间的硅纳米颗粒占硅纳米线团总重量的60％以上；所述装置生产出的硅棉絮状颗粒团中硅粒径在0.5～100um之间的硅颗粒占硅棉絮状颗粒团总重量的60％以上。

10.根据权利要求1—8任一项所述的一种连续量产硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的装置，其特征在于：所述装置生产出的硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团用于生产碳化硅陶瓷纤维的原料；或所述装置生产出的硅纳米线团或硅棉絮状颗粒团的外表面包覆一层导体材料后，用于锂离子电池的负极材料。