[发明专利]一种基于铝气化反应的纳米氮化铝粉体合成装置

权利要求书

1.一种基于铝气化反应的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于包括：

外壳（100）；

喷雾单元，设于外壳内；

气化单元，设于外壳内且衔接于喷雾单元下方；

反应单元，设于外壳内且衔接于气化单元下方；

冷却单元，衔接于气化单元下方；

所述喷雾单元包括：送铝机构（201）、保温壳体（202）、加热罩（203）、铝液仓（204）、氮气喷管（205）和绝缘盖座（206）；

所述加热罩设于保温壳体内，加热罩内壁上布设有电热丝（207）；所述铝液仓的中下段设于加热罩内且与加热罩内壁之间设有间隙，铝液仓的顶部设有氩气进口（208），铝液仓的底部延伸出加热罩底部且设有向下的雾化喷嘴（209）；所述氮气喷管通入铝液仓内中央且其出气口朝向所述雾化喷嘴；所述送铝机构设于铝液仓的顶部；所述绝缘盖座设于保温壳体和加热罩的下方，绝缘盖座的内圈与铝液仓的底部外壁之间设有间隙；

所述气化单元包括：由上保温绝缘外层（301）、隔热中层（302）和发热体内层（303）依次构成的气化室、感应线圈（304）；

所述气化室的顶部中央设有用于安置绝缘盖座的开口；气化室的底部中央设有连通反应单元的开口；所述感应线圈包裹于上保温绝缘外层的外侧；所述发热体内层的底部呈口径递减的锥形，所述锥形与隔热中层之间的空隙处填充有发热填充体（305）和隔热板（306）；所述隔热板位于气化室的底部位置；

所述反应单元包括：由下保温绝缘外层（401）和耐热内层（402）构成的反应室、涡旋喷管（403）；

所述耐热内层的底部呈口径递减的锥形，锥形底部中央连接有出料管（404），所述涡旋喷管通过出料管由反应室外伸入反应室内，且涡旋喷管的出气端设有涡旋喷嘴（405），所述涡旋喷嘴位于气化室底部开口正下方且喷气方向向上；

所述冷却单元包括：冷却室壳体（501）、螺旋喷嘴（502）和下冷媒夹套（503）；

冷却室壳体的顶部中央设有开口，所述螺旋喷嘴设于开口处且通过连接法兰（504）与反应单元的出料管连接，螺旋喷嘴方向向下；冷却室壳体上设有氮气进口（505），冷却室壳体的底部呈口径递减的锥形，锥形底部中央为气粉出口（506）；所述下冷媒夹套设于冷却室壳体的外侧。

2.如权利要求1所述的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于：所述外壳上设有氩气入口（101）。

3.如权利要求1所述的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于：

所述绝缘盖座的内圈与铝液仓的底部外壁之间的间隙为1-2mm；和/或

所述送铝机构与铝液仓之间的管道上设有串联且交错开关的两道阀门（210）；和/或

所述雾化喷嘴喷出的物料形状为圆锥形，内角90-120°、边长30-40mm、雾粒径3-5微米；和/或

所述送铝机构上设有氮气入口（211）；和/或

所述加热罩和铝液仓的上段口径大于下段口径；和/或

所述铝液仓的顶壁上设有上冷媒夹套（212）；和/或

所述电热丝、铝液仓、雾化喷嘴和氮气喷管为钨合金材料；所述加热罩、绝缘盖座为陶瓷材料。

4.如权利要求1所述的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于：

所述涡旋喷嘴喷出的气流呈扇形50-70°内角螺旋；和/或

所述上保温绝缘外层和下保温绝缘外层为一体成型；所述发热体内层和耐热内层为分体连接；和/或

所述上、下保温绝缘外层为保温棉材质；所述隔热中层和隔热板为石墨硬毡材质；所述发热填充体为石墨材质；所述发热体内层、耐热内层为钨合金材料；和/或

所述喷雾单元通过托架（102）固定于外壳内上部；所述反应单元通过底托座（103）架设于外壳底部；所述托架和底托座为陶瓷材质。

5.如权利要求1所述的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于：

气粉从所述螺旋喷嘴的螺旋条间隙喷出，形成90-120°扇形螺旋旋转气流；和/或

所述出料管、连接法兰为钨合金材料；螺旋喷嘴为陶瓷材料。

6.如权利要求1所述的纳米氮化铝粉体合成装置，其特征在于：所述外壳、喷雾单元、气化单元、反应单元和冷却单元的不同位置上设有测温口（104）和测压口（105）。