[发明专利]一种氮化铬纳米粉的制备方法

摘要

本发明一种氮化铬纳米粉的制备方法，该方法利用高频感应等离子体的高温和等离子的刻蚀效应、实现化学气相合成获得氮化铬超细粉末。该方法是通过设备整体抽真空、产生高温等离子体、调节氨气流量、固体纳米粉凝结、凝固的氮化铬纳米粉收集、包装等步骤实现的，本发明方法可以获得平均粒径40nm左右的纳米尺度氮化铬纳米粉，其粒度分布较窄，粉体为球形，具有工艺步骤简单、燃烧速率、反应温度、反应过程易控制、没有污染物产生等优点。

主权项

1.一种氮化铬纳米粉的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：①、首先启动真空机组对“高频等离子体多功能粉体生产设备”整体抽真空，使设备的真空度达到6.0×10^‑2Pa，然后注入高纯氩气，设备启动前使蓄能罐气体压力达到0.6MPa，设备内部压力达到0MPa；②、采用氩气为离子气和内冷却气体，启动设备，使感应线圈发生高频振荡，在感应线圈（21）的高频电磁场和瞬间外加高频高压电联合激励下，在灯具（20）内产生高温等离子体，等离子体点燃后撤掉外加高频高压电，调整气体流量使离子气流量达到40～60L/min，内冷却气体流量140 L/min以上，调整阳极电压7～8.5KV、阳极电流5.5～8A，灯具（20）内形成稳定、规则的等离子体焰流，自上而下流入主机罐；③、通过流量计调节氨气流量，调整送粉器输送铬粉的送粉量，根据反应方程式确定二者摩尔质量比，氨气的比例可略大，由氨气输送的原料铬粉经送粉枪进入等离子焰流，通过视镜观察等离子焰流尾焰，如有流星状发亮颗粒则应减少送粉量或加大设备功率，应首先考虑选择减少送粉量；④、氩等离子体温度10000K，铬的熔点1857℃、沸点2672℃，控制好工艺参数，流经等离子焰流的原料铬粉将全部被气化成金属蒸汽并在等离子体的刻蚀作用下具备极大的活性，氨气经等离子体高温加热分解为氮离子和氢离子，具备活性的铬金属蒸汽与氮离子在等离子焰流中发生化合反应，生成氮化铬并被等离子焰流带动进入主机罐，经淬冷气路供给的氩气冷却，氮化铬蒸汽凝结为固体纳米粉；为降低生产成本，淬冷气流采用氮气；⑤、凝固的氮化铬纳米粉与氩气、未分解的氨气以及氢气混合在一起呈气溶胶状弥散在主机罐体内部，在混合气体带动下进入收集装置，粉体被滤芯强制隔离过滤，滤芯因内表面粉体堆积过多将会影响过滤效率，可由压差传感器检测滤芯两侧的压力差，达到设定值启动反吹电磁阀，通过反吹气路提供的反吹气反向冲洗清除滤芯内表面堆积的粉体，在压差传感器发出报警后，采取人工击打方式振动滤芯，使其内表面堆积的粉体因振动掉落，反吹气是氩气或氮气，不论是采用气体反冲洗还是采用击打振动方式，其目的都是使堆积在滤芯内表面的粉体掉落到收集装置的底部，通过包装箱实现成品粉体的真空包装。