[发明专利]一种用于纳米粉体制备的可调间隙锥型研磨装置

说明书

本发明公开了一种用于纳米粉体制备的可调间隙锥型研磨装置，属于粉体研磨设备技术领域。本发明的锥型研磨装置由左右对称的两部分，均包括：锥形研磨筒，所述锥形研磨筒沿锥型研磨装置中心方向的径向尺寸逐渐减小；多级叶片搅拌桨，所述多级叶片搅拌桨设于所述锥形研磨筒内部中心；搅拌主轴，所述多级叶片搅拌桨与所述搅拌主轴连接；所述多级叶片搅拌桨包括：搅拌桨主体与多个搅拌叶片，所述搅拌叶片的外径尺寸沿锥型研磨装置中心方向依次递减；通过传动装置驱动所述搅拌主轴的旋转。本发明具有结构紧凑、装拆方便的特点，能够按照实际需求调整多级叶片搅拌桨与锥形研磨筒内壁之间的间距，有效集中研磨能量密度，提升研磨效率、降低能量消耗。

技术领域

本发明涉及一种用于纳米粉体制备的可调间隙锥型研磨装置，属于粉体研磨设备技术领域。

背景技术

纳米粉体泛指粒径在1～100nm范围内的粉末。由于纳米粉体的晶粒小，比表面积大，所有它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面都有优异的性能。纳米粉体技术作为一种新兴学科，在油漆涂料、电子技术、精细陶瓷、新材料和生物技术等领域都有广阔的应用。如纳米二氧化硅具有表面能高和吸附能力强等优点，是优质的稳定剂和融合机，在电子、光学、生化科学等领域都有应用。纳米金粒子主要应用于化学和生物传感。纳米二氧化钛以其杀菌消毒、高效自洁、光催化能、废水处理等功能在制浆造纸以及功能纸的应用和发展中具有广阔的前景等。

纳米粉体的制备方法，是纳米粉体具备良好性能的关键。纳米粉体常用的制备方法主要有蒸发冷凝法、激光聚集原子沉积法、水热法、机械球磨法、离子注入法和原子法等。机械球磨法与其他的制备方法相比具有工艺简单、产量高、成本低等特点。因此，机械球磨法在纳米粉体的制备领域应用较为广泛。机械球磨法所使用的设备为砂磨机，经过分析，现有的砂磨机存在以下问题：

1、公开号为CN 111330699 A《一种卧式大流量涂料粉碎砂磨机》的专利中提供的砂磨机，主要是通过驱动机组驱动旋转管转动，旋转管带动分散盘及研磨介质和物料高速旋转，研磨介质介质间的剧烈运动，使物料受力产生形变，从而粉碎物料。由于研磨介质和物料做高速旋转运动，因此受到强大的离心力作用，研磨介质和物料主要聚集在磨筒的内腔，因此物料的粉碎不仅与研磨介质之间的运动有关，还与研磨介质与磨筒内腔的挤压、碰撞、剪切，以及研磨介质与分散盘的相互作用有关。但是该装置使用的分散盘结构，分散盘与研磨介质和物料的有效接触面积较小，研磨筒内壁光滑，研磨效果主要来源于研磨介质与研磨筒内壁和分散盘的相互碰撞，因此在研磨过程中能量密度较为分散，存在研磨效率低，能耗高等问题。此外分散盘与研磨筒内壁之间的间距不可调，研磨介质直径可选择余地较小，分散盘长时间磨损后，设备的研磨性能下降。

2、公开号为CN 109289996 A《一种用于化工生产的砂磨机》的专利中提供的砂磨机，该装置主要通过电机带动旋转轴转动，使得研磨转盘得到运转，带动研磨介质和物料相互作用，达到研磨效果，同时还能够通过转盘上的研磨孔进行研磨。该装置的研磨效果主要依靠研磨转盘与研磨介质和物料的相互作用，存在能量密度分散、研磨效率差、能耗大等缺点。

此外，授权公告号为CN 210959939 U《家禽饲料定量投放装置》的专利中公开了一种锥形腔体和搅拌叶片，在搅拌叶片的作用下对饲料进行均匀的搅拌实现家禽饲料的均匀混合。但该装置的搅拌叶片与研磨筒内壁之间的间距值不可调，无法根据搅拌情况及时调整搅拌叶片在搅拌轴的安装位置从而精准调节搅拌叶片与锥形腔体内壁之间的间距，存在设备长期使用后因搅拌叶片磨损而导致搅拌效率低的缺点。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中研磨设备由于搅拌器与研磨筒内壁的间距不可调，在使用过程中由于搅拌器(分散盘、棒销、叶片)的磨损问题，会导致搅拌器与研磨筒内壁的间隙越来越大，从而出现研磨效率逐渐降低、能量消耗逐渐提高等问题。