[發明專利]一種納米粉體材料制備系統

有效

• 申請號: 201310443654.7
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103464082A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 孫仲毅;吳荻
• 申請（專利權）人: 宜昌市三峽天潤納米材料工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01D1/18;B04B1/20;B04B7/08;F27B7/16;F27B7/20;B82Y40/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 張明

技術領域

本發明涉及納米粉體材料生產設備技術領域，特指一種納米粉體材料制備系統。

背景技術

納米材料是指構成材料的晶粒尺寸在1～100nm范圍內的新型材料。納米材料的尺寸范圍介于宏觀與微觀之間，使其在催化、光電、磁性、力學等方面表現出許多特別的物理和化學性能，具有許多重要的應用價值，能廣泛應用于電子和通訊、生物、能源、制造工業、汽車工業、航空和航天、化工、新型材料、環保等領域。

納米粉體是納米材料的核心，目前制備納米粉體的方法主要有物理法和化學法，采用物理法制備納米粉體，粒徑分布寬，粒徑大小不可控，粒子形狀變化大，純度低，不適合大規模生產高性能納米粉體材料。化學法主要有氣相沉積法、沉淀法、水熱合成法、溶膠凝膠法、微乳液法等。其中，氣相沉積法對設備的要求高，成本大；溶膠凝膠法和微乳液法污染嚴重，得到的產物純度低，粒徑不可控；沉淀法雖然生產過程簡單，對設備要求低，但得到的產品純度不高，粒徑難以得到有效控制；水熱法能夠得到純度高、粒徑分布窄、粒徑可控的產物，但是反應過程需要在高溫高壓的環境下進行，對設備要求更較高，生產過程存在一定的危險性。

目前納米技術屬于前沿性技術，相關技術與工藝處于研發階段，現有技術的納米粉體材料生產系統不僅對設備的要求較高，而且制備的納米粉體材料的性能和純度均不理想。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足提供一種納米粉體材料制備系統，既能降低生產過程中對設備的要求，又能得到高性能、高純度的納米粉體材料，而且整個生產過程安全環保。

為實現上述目的，本發明的一種納米粉體材料制備系統，包括低溫反應釜、臥式離心機、高溫水熱反應釜、離心噴霧干燥器、煅燒回轉窯爐和包裝設備，所述低溫反應釜、臥式離心機、高溫水熱反應釜、離心噴霧干燥器、煅燒回轉窯爐和包裝設備依次連接；

所述臥式離心機包括機座、機殼、轉鼓、螺旋輸送器和變速裝置，所述機殼設置于所述機座的上方，所述轉鼓設置于所述機殼的內腔，所述螺旋輸送器水平設置于所述轉鼓的內部，所述變速裝置與所述螺旋輸送器連接，所述轉鼓由以下質量百分比的原料：2%-3%鈦、1%-2%鈷和95%-97%雙相鋼離心澆鑄而成。

作為優選，所述高溫水熱反應釜，包括內筒體，所述內筒體的外層設置有夾套筒體，所述內筒體的上部連接有釜蓋，所述內筒體與釜蓋組成反應釜的釜體，所述釜體的內部設置有攪拌裝置，其特征在于：所述內筒體和夾套筒體之間設置有若干條第一導流板，所述第一導流板呈螺旋形盤繞在內筒體和夾套筒體之間，所述第一導流板在內筒體和夾套筒體之間形成螺旋形通道；所述內筒體的體壁沿軸向設置有若干條第二導流板;所述攪拌裝置的攪拌軸沿軸向設置有若干條第三導流板；所述釜體的內部還設置有加熱盤管，所述加熱盤管呈螺旋形盤繞于釜體的內部

作為優選，所述加熱盤管包括內層加熱盤管和外層加熱盤管，所述內層加熱盤管位于釜體的上方并靠近于攪拌軸，所述外層加熱盤管位于釜體內部并靠近于內筒體的內壁。

作為優選，所述離心噴霧干燥器，所述離心噴霧干燥器，包括基座、機殼、電機、變速器、主軸、分料盤及霧化盤，所述機殼設置于基座的下方并與基座固定連接，變速器固定安裝于基座的頂部，電機設置于變速器的上方且電機輸出軸與變速器連接，主軸設置于機殼內且與變速器連接，分料盤套設于主軸的外側面，其特征在于：所述霧化盤包括盤體，該盤體的直徑為150mm，盤體的厚度為15mm，盤體的周壁均勻開設有若干個個噴霧孔，盤體的中部開設有一環形進料槽，該環形進料槽的外徑為60mm，環形進料槽的深度為10mm；所述噴霧孔與環形進料槽相通，環形進料槽的中部開設有一錐孔，霧化盤通過該錐孔套接于主軸的外側面，且環形進料槽與分料盤的出口相通。

作為優選，所述煅燒回轉窯爐，包括爐體支架，所述爐體支架設置有回轉滾筒，所述回轉滾筒的前端設置有進料裝置，所述回轉滾筒的后端設置有出料裝置，所述爐體支架設置有驅動裝置，所述驅動裝置與回轉滾筒連接并帶動回轉滾筒在爐體支架上旋轉，所述回轉滾筒由前端往后端向下傾斜設置于所述爐體支架，所述回轉滾筒的內壁沿軸向排布有若干撥料筋板；所述回轉滾筒的中部設置為高溫煅燒段，所述高溫煅燒段采用雙相不銹鋼離心澆鑄成胚料并經過鍛造而成；雙相不銹鋼離心澆鑄過程中還增加了0.2%~0.8%（質量百分比）的鎢和0.1%~0.6%（質量百分比）的鈷；所述高溫煅燒段設置有加熱裝置。

作為優選，所述第一導流板的數量為4條。

作為優選，所述轉鼓由以下質量百分比的原料：2.5%鈦、1.5%鈷和96%雙相鋼離心澆鑄而成。