[發明專利]螺旋送絲逆流式電爆法金屬納米粉制取設備

有效

• 申請號: 200810050836.7
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN101607315A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 王志平;于靜輝;李清德;初耀軍
• 申請（專利權）人: 王志平
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司
• 代理人: 石 岱

技術領域

本發明涉及一種利用高壓電爆炸原理制取金屬納米粉的設備，具體的說是一種螺旋送絲逆流式電爆法金屬納米粉制取設備。

背景技術

納米科技是21世紀最富有活力、最富有挑戰性的新科技。在納米尺度范圍內的物質具備很多宏觀物質所不具備的新特性。在納米尺度空間認識自然，進行技術和產品的創新是一種嶄新的生產方式和工作方式，它與傳統的工作方式截然不同，已經對社會進步、經濟發展、國家安全和人民生活水平的提高產生深遠的影響。許多科學家都預言納米科技是繼蒸氣機技術、電氣化技術和微電子技術之后又一次引導新產業革命的主導技術。在某種意義上說，納米技術不但是高科技領域的制高點，也將決定一個國家、一個民族在未來政治、經濟競爭中的地位。因此，世界各國都對發展納米技術給予了高度的重視，發達國家紛紛制訂納米科技的發展戰略。

金屬納米粉已經被應用于材料、電子、信息、航空、航天、環境和能源、醫藥、軍工、制造業等領域，可用于新型高容量磁性材料、高效催化劑、磁流體、吸波材料、高效助燃劑的制備。制取金屬納米粉的方法有濺射法、微波能法、電弧法、激光法、化學法等，這些方法各有其優點和不足，但主要缺點是或者能源利用率低、產出率低、或者存在污染和安全問題，適應于產業化生產的技術和設備目前還不完善。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用金屬絲材為原料，采用電爆炸方式連續生產金屬、合金納米粉體，即可以用于實驗室中的科學研究，更適用于產業化生產，能源利用率高，粉體粒徑均勻，安全可靠，操作簡便，環保無污染的螺旋送絲逆流式電爆法金屬納米粉制取設備。

本發明制取金屬納米粉的原理是：金屬絲在3.8～6萬伏高壓電的作用下瞬間短路產生爆炸，爆炸瞬間金屬絲在高壓、高溫的作用下處于熔融狀態并蒸發為納米級金屬煙霧，然后由惰性氣體冷卻，收集冷卻的金屬煙霧就可以獲得金屬納米粉。

本發明的目的是這樣實現的：

該設備包括主機裝置I、收集裝置II、真空裝置III、風送裝置IV、水冷卻裝置V、送絲裝置VI；所述的主機裝置I設置在支架上面，收集裝置II、真空裝置III、風送裝置IV、水冷卻裝置V通過管路和插板閥連接形成密閉回路系統，主機裝置I內部設置有送絲裝置VI。

所述的主機裝置I爆炸室的排風口通過排風口、管路、插板閥、和第一收集倉的進氣口相連，第一收集倉的出風口和第二收集倉的進風口相連，并依次和第三收集倉、第四收集倉、高壓真空風機串聯；高壓真空風機的進風口和第四收集倉的出風口經插板閥、管路連接；高壓真空風機出風口經水冷卻器、管路、插板閥、進風管和主機裝置I連接；水冷卻裝置V位于支架下面，通過管路與主機裝置I、第一收集倉、第二收集倉、第三收集倉、第四收集倉連接。

所述的主機裝置I為雙層水冷結構，它包括接線室、絕緣室、一級絕緣子、一級等離子開關、排氣閥、二級等離子開關、二級絕緣子、爆炸室、極靶、鎢極、送絲管、原料倉、排風口、金屬絲、空氣過濾器。位于主機裝置I左側的接線室和絕緣室相連，絕緣室通過一級絕緣子與等離子室相連，等離子室內部有一級等離子開關、二級等離子開關，上部有排氣閥，下部有空氣過濾器；爆炸室通過二級絕緣子與等離子室相連，極靶位于二級絕緣子中間，和二級等離子開關相連；鎢極立式放置于爆炸室內，送絲管和原料倉相連，原料倉和爆炸室相連，位于主機裝置I右側；原料倉內有送絲裝置VI。

所述的收集裝置II包括第一收集倉、第二收集倉、第三收集倉、第四收集倉、包裝箱；真空裝置III包括電機、真空泵、真空表座；風送裝置IV包括電機高壓真空風機；水冷卻裝置V包括冷卻泵、管路、分流器等。

所述的送絲裝置VI位于原料倉之內，在兩個支架中間有送絲管前支架、S型送絲管、送絲管后支架、上帶輪、送絲盤、皮帶、下帶輪、送絲電機、滾輪、滾輪電機、視鏡；送絲盤位于支架右側，S型送絲管由送絲管前、后支架支承并和上帶輪連接，金屬絲經送絲盤、S型送絲管、滾輪、進入送絲管；下帶輪和送絲電機直聯，滾輪電機和滾輪直聯；視鏡在原料倉右側。

所述的主機裝置I進風口位于進風管下側、爆炸室上側，排風口位于爆炸室下側，其下面與過濾網、廢料室相連；進氣口位于第一收集倉的上側面，出風口位于第一收集倉的頂部；過濾網位于出風口底側，下面有輪盤、齒輪，齒輪和手輪相連，轉動手輪可帶動齒輪、輪盤、轉軸、刮板轉動，可清除吸附在過濾網和內壁的粉體。其中進風口、過濾網、廢料室、排風口、管路、插板閥、進氣口、第一收集倉、出風口、過濾網、輪盤、齒輪、手輪、轉軸、刮板構成主機裝置I的進風、出渣及一級收集裝置。