[发明专利]一种聚乙烯带负载粉体的制备方法及其装置

说明书

本发明公开一种聚乙烯带负载粉体的制备方法及其装置，将聚乙烯带缠绕在模具轮的凹槽内；对缠绕在模具轮凹槽内的聚乙烯带进行加热；向聚乙烯带上开设的凹槽输送石墨粉体；成型轮挤压模具轮凹槽内的聚乙烯带外表面，聚乙烯带上开设的凹槽向内侧收缩，将石墨粉体有间隙地包裹在聚乙烯带内；拉带机构带动塑形完成的聚乙烯带离开模具轮。本发明通过超声换能器微量送粉、锥形轮挤压粉体、对聚乙烯带加热、对聚乙烯带塑形，最终将粉体有间隙地包裹在聚乙烯带内。本发明加工后的粉体均匀连续和不易掉落，不仅能直接参与电爆炸过程进行喷涂和纳米材料的制备，还能克服粉体电爆炸法在连续化和自动化方面的难点。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯带负载粉体的制备方法及其装置，属于粉体挤压有间隙包裹技术领域。

背景技术

电爆炸法在表面喷涂方面和纳米材料制备方面具有广阔的应用前景。电爆炸喷涂适用于多类材料的表面喷涂，在小口径长管内壁材料喷涂方面独具优势，同时电爆炸喷涂还可以用于功能性涂层的制备；传统的纳米材料制备方法如水热法、水解法、物理气相法和化学沉积法等方法具有产物质量低、成本高和难以大规模生产等缺点，而电爆炸制备纳米材料的方法可以弥补这些不足之处，以较小的成本代价制得高质量的纳米材料。

自然界中，大部分物质以粉体状态存在，而丝、箔需要通过粉体材料进一步加工而成，直接使用粉体材料进行电爆炸喷涂和制备纳米材料，可减少加工过程，尤其是对于一些拔成丝状比较困难的粉体材料，可以降低成本，提高生产效率。因此粉体电爆炸法是一种普遍广泛适用的涂层制备和纳米材料制备方法。

粉体电爆炸法是利用储能电容器组对导体材料施加高电压和大电流，短时间内使导体材料获得巨大能量，继而发生电爆炸，进行表面喷涂和制备纳米材料的方法。由于粉体原料松散、易洒落和不连续，造成了粉体电爆炸法当前存在的难点，即电爆炸过程中无法连续获得满足条件的粉体材料。

粉体电爆炸法对粉体原料有以下要求：（1）由于普通粉体原料电阻太大，需要对粉体原料挤压成长条形才能参与电爆炸过程，将对粉体原料挤压加工成长条形，使粉体原料可以导入大电流。（2）由于粉体原料很容易洒落，造成不均匀甚至不连续的情况，对粉体原料加以约束保护，保证其均匀连续。

目前，国内外没有能够直接满足电爆炸条件的带载粉制备装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种聚乙烯带负载粉体的制备方法及其装置，本发明通过超声换能器微量送粉、锥形轮挤压粉体、对聚乙烯带加热、对聚乙烯带塑形，最终将粉体有间隙地包裹在聚乙烯带内。本发明加工后的粉体均匀连续和不易掉落，不仅能直接参与电爆炸过程进行喷涂和纳米材料的制备，还能克服粉体电爆炸法在连续化和自动化方面的难点。

为达到上述目的，本发明提供一种聚乙烯带负载粉体的制备方法，包括：

将聚乙烯带缠绕在模具轮的凹槽内；

对缠绕在模具轮凹槽内的聚乙烯带进行加热；

向聚乙烯带上开设的凹槽输送石墨粉体；

成型轮挤压模具轮凹槽内的聚乙烯带外表面，聚乙烯带上开设的凹槽向内侧收缩，将石墨粉体有间隙地包裹在聚乙烯带内；

拉带机构带动塑形完成的聚乙烯带离开模具轮。

优先地，在模具轮侧面环向均匀地固定安装若干个磁铁，获取模具轮转动时单位时间内绕过指定位置的磁铁数量；

基于磁铁数量，计算获得模具轮的实际转速和聚乙烯带的实际线速度；

将实际线速度与设定的预期速度比较获得差值；

根据差值，调整模具轮的实际转速。

优先地，检测加热的模具轮凹槽内的聚乙烯带的实际温度；

若实际温度高于设定的温度上限阈值，则增大聚乙烯带的线速度；

若实际温度小于设定的温度下限阈值，则减小聚乙烯带的线速度。