[實用新型]電弧法金屬納米粉制取設備

無效

• 申請號: 00261101.5
• 申請日: 2000-10-28
• 公開（公告）號: CN2439920Y
• 公開（公告）日: 2001-07-25
• 發明（設計）人: 冀清發;王志平
• 申請（專利權）人: 冀清發;王志平
• 主分類號: B22F9/12
• 分類號: B22F9/12
• 代理公司: 四平市專利事務所
• 代理人: 石岱

本實用新型涉及一種生產金屬納米粉材料的專用設備，具體地說是一種用電弧法生產金屬納米粉的設備。

納米粉材料是80年代末發展起來的備受關注的高科技材料，它以其量子尺寸效應，表面效應等有著傳統材料所不具備的變異性能，成為21世紀國際上競相重點發展的新材料之一。

自從1999年7月在美國巴爾基摩召開的國際第一屆納米科學技術會議上，正式把納米材料科學作為材料科學的一個新的分支公布于世以來，納米粉體及其制造技術發展非常迅速，出現了多種多樣的納米粉制備方法，最為普遍的是氣體冷凝法、電弧法、濺射法、通電加熱蒸發法、爐內熱分解法、激光化學氣相合成、爆炸絲法及化學還原法等方法，但目前國內利用上述方法生產納米粉的設備不多，并且存在許多的缺點，主要表現在其結構過于復雜，操作和使用很不方便，本項發明所表示的是電弧法制取金屬納米粉的新型設備。

本實用新型的目的是要提供一種結構簡單合理，操作和使用方便，適用于各種幾何形狀金屬原料的電弧法生產金屬納米粉的制取設備。

本實用新型的目的是這樣實現的，該設備是采用升降電極引弧，使坩鍋內的金屬熔化蒸發從而實現制取金屬納米粉的目的的，該設備包括蒸發室、回風道、插板閥、冷卻器、擋扳閥、真空泵、風機、收集倉、包裝箱、平臺、升降叉車、支架、升降機構、坩鍋、電極、消音室、伸縮節、收集倉旋轉裝置、回風管道。其金屬蒸發室設置在支架和進給機構的上面，上端和回風道及彎頭右側的插板閥相連，插板閥的右端連有冷卻器，冷卻器右端通過三通管路、插板閥、伸縮節分別聯接二個收集倉，收集倉接裝在平臺上，收集倉的下端聯接真空包裝箱，包裝箱的下端設置可升降的支承叉車，收集倉上端通過插板閥和管道與風機相連，風機的左端通過管道、插板閥再與金屬蒸發室相接形成封閉回路。在金屬蒸發室中、升降機構上設置有電極，電極的下面設置有坩鍋。

本實用新型由于采用上述結構具有下列優點：

1、采用本實用新型的設備制取金屬納米粉其金屬原料幾何形狀不受限制。

2、無金屬廢料即生產后的余料可以重復使用。

3、該設備結構簡單合理，操作和使用方便。

4、該設備的適用范圍是鐵、鈷、鎳、鉻、錳等金屬。

本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。

圖1為電弧法金屬納米粉制取設備主視圖。

圖2為電弧法金屬納米粉制取設備俯視圖。

下面結合附圖詳細說明本實用新型的具體結構和工作過程：

由圖1、圖2所示，該設備包括蒸發室1、回風道2插板閥3、冷卻器4、擋扳閥5、真空泵6、8、風機7、收集倉9、包裝箱10、平臺11、升降叉車12、支架13、升降機構14、坩鍋15、電極16、消音室17、伸縮節18、收集倉旋轉裝置19、回風管道20。其金屬蒸發室1設置在支架13和進給機構14的上面，上端和回風道2及彎頭右側的插板閥3相連，插板閥3的右端連有冷卻器4，冷卻器4右端通過三通管路、插板閥、伸縮節18分別聯接二個收集倉9，收集倉9安裝在平臺11上，收集倉9的下端聯接真空包裝箱10，包裝箱10的下端設置可升降的支承叉車12，收集倉9上端通過插板閥和回風管道20與風機相連，風機的左端通過管道、插板閥再與金屬蒸發室1相接形成封閉回路。在金屬蒸發室1中設置有電極16，電極16的下面設置有坩鍋15。

生產金屬納米粉的原料叫做基材，作為陽極，金屬鎢桿作為陰極，陰極接通直流電源，陽極接通零線，當陰極鎢桿接觸金屬基材時，則產生電弧，金屬基材在電弧的作用下開始熔化并蒸發形成金屬煙氣，整套設備是一個閉路循環系統。

工作過程：首先將基材裝入金屬蒸發室1內的坩鍋15中，再將整個系統抽真空，真空度達到5×10^-2Pa，然后再向系統內充氫氣，這時系統內壓力為-3×10^-2Mpa，而包裝箱10內在真空處理后充入氬氣，壓力達到常壓。啟動風機7，調整低轉速試運行(500轉/分)，啟動電源，電極16開始運行，起弧、電流強度最高值為400安培，根據基材及電極規格，調整好電流強度，當電弧穩定，基材熔化并起煙霧時，煙霧由風機7的風力攜帶上升通過回風道2、冷卻器4到收集倉9收集，再由包裝箱10包裝成袋，完成整個制取過程。