[实用新型]一种采用氢等离子体还原三氯化硼制备纳米硼粉的装置

摘要

本实用新型公开了一种采用氢等离子体还原三氯化硼制备纳米硼粉的装置，包括等离子体发生电源、等离子发生器、反应器、冷却收粉器、水吸收气固分离收粉器、氩气源、氢气源和三氯化硼气源。本实用新型采用等离子体反应工艺步骤简单，可一步制得成品；且等离子体产生的高温及大量活性粒子使得合成反应速率极高；同时气相反应体系中非产品物质均以气体溢出，制得的硼粉纯度高；而等离子体气相合成反应生成的固相产物具有空间均匀成核及气流喷射分散和冷壁骤冷沉积的特点，使制得的硼粉超细且粒度分布均匀，硼粉收率最高可达到70％以上，产品的纯度可达99％以上，其平均粒径大约在30～80nm之间。

主权项

1.一种采用氢等离子体还原三氯化硼制备纳米硼粉的装置，包括等离子体发生电源(1)、等离子发生器(2)、反应器(3)、冷却收粉器(4)、水吸收气固分离收粉器(5)、氩气源(6)、氢气源(7)和三氯化硼气源(8)；其特征在于，所述等离子发生器(2)的阴极与等离子体发生电源(1)的直流电弧电源负极连接，等离子发生器(2)阳极与等离子体发生电源(1)的直流电弧电源正极连接，所述等离子发生器(2)的阴极底部设有环状切线氩气进气孔，氩气进气孔通过第一通气管连通有氩气源(6)；所述等离子发生器(2)的阳极顶部设有环状切线氢气进气孔，氢气进气孔通过第二通气管连通有氢气源(7)；所述反应器(3)为含水冷外夹套及通孔石墨管构成的管式反应器，反应器(3)的石墨管与等离子发生器(2)的下端密封连接的，反应器(3)顶部对称设置有三氯化硼进气孔，三氯化硼进气孔通过第三通气管连通有三氯化硼气源(8)；所述反应器(3)的下端口置于所述冷却收粉器(4)内；所述水吸收气固分离收粉器(5)为包含连接冷却收粉器(4)出口的伸底管(12)及出气管(13)的密封容器；所述出气管(13)连接有尾气喷淋吸收塔(11)。