[發明專利]用于制造微納米級金屬粉末的高溫蒸發器

有效

• 申請號: 201610162116.4
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105598460B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 江永斌;江科言
• 申請（專利權）人: 臺州市金博超導納米材料科技有限公司
• 主分類號: B22F9/12
• 分類號: B22F9/12;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 臺州藍天知識產權代理有限公司33229
• 代理人: 苑新民

技術領域

本發明屬于金屬粉末制造設備技術領域，特指一種用于制造微納米級金屬粉末的高溫蒸發器。

背景技術

現有的金屬粉末蒸發器，其中的一種方法是在容器內使用等離子噴槍產生的等離子體轉移弧將固態金屬加熱成金屬蒸汽后，再收集金屬蒸汽中生成的金屬顆粒得到金屬粉末產品，但是在收集金屬粉末的過程中，需要從容器中的循環氣流中抽取金屬蒸汽，由于循環氣流的流動以及加料對溫度場和氣場的擾動，容器中沒有形成穩定的金屬加熱蒸發區和載流氣體過流區，導致載流氣體過流區的氣流中的溫度場不夠均勻，有些區域的溫度高、有些區域的溫度低，而這些不同溫度的金屬蒸汽在后續的金屬粒子生長區內結成的金屬顆粒則大小不均，進而導致次品率高，成品率低，生產效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于制造微納米級金屬粉末的高溫蒸發器。

本發明的目的是這樣實現的：

用于制造微納米級金屬粉末的高溫蒸發器,包括上端有開口的主體及蓋在主體上端開口上的中部向上凹的上蓋，上蓋上設置有排氣孔、居中設置的等離子噴槍及間隔設置的三個以上的內通道或凹槽，每個內通道或凹槽的進氣口開口于上蓋下端面、出氣口開口于上蓋內表面，出氣口低于排氣孔，等離子噴槍的噴口下端面與主體的上端面齊平或伸至主體上端面之下的主體內，主體的底壁上居中設置有下開口，下開口的下側用石墨塊封堵，主體的側壁上周向間隔設置有由下至上貫通的且與內通道或凹槽的下端進氣口一一對接的進氣通孔。

所有進氣通孔下端進氣口的截面積之和與所有內通道或凹槽的出氣口截面積之和之比為1:3～10，所有進氣通孔下端進氣口的截面積之和與排氣孔的截面積之比為1:2～5。

上述上蓋內腔高度與主體上端開口的內徑之比為1:1～5，主體高度與上蓋內腔高度之比為1:0.3～2。

上述的主體由內層的耐高溫層、中間的承托層、外層的保護層制成，所述的耐高溫層使用與上蓋同質的氧化鋁或氧化鎂或氧化鋯類氧化物陶瓷材料或石墨材料制成，所述的承托層用氧化鋁或氧化鎂或氧化鋯材料填充，所述的保護層用高溫下不變形的石墨類材料制成，所述的進氣通孔設置在保護層總厚度的偏外側豎直設置。

上述的內通道或凹槽周向分布在上蓋一側90～180度的扇形區域內，所述的內通道或凹槽的高度為10～40mm，所述的排氣孔設置在扇形區域對側的上蓋上。

上述的等離子噴槍伸至主體上端面之下的主體內時，等離子噴槍的噴口下端面與主體的上端面之間的距離為0～50mm。

上述的上蓋上設置有加料口，加料口上設置有連續加料結構，所述連續加料結構包括加料斗，加料斗底部的出料口與加料口之間通過導管連接，所述的導管上至少間隔設置有兩個手動或電動開關。

上述等離子噴槍的外表面與安裝等離子噴槍的上蓋上的通孔內表面之間設置有1～25mm的通氣間隙。

上述等離子噴槍通過導線與直流電源的負極或正極連接，所述的石墨塊通過導線與直流電源的正極或負極連接，石墨塊、直流電源、等離子噴槍、等離子噴槍產生的等離子體轉移弧、主體內的金屬或/和金屬液體、石墨塊構成通電回路。

本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是：

1、本發明的結構形成的穩定的金屬加熱蒸發區和載流氣體過流區可以使得金屬加熱蒸發區的金屬蒸發與載流氣體過流區的氣體流動互不影響或影響甚小，各區的溫度場和氣場穩定，有利于高質量產品的形成。

2、由于本發明的載流氣體過流區內具有穩定的氣體溫度場，因此在主體內的載流氣體過流區內的氣態金屬不易結成金屬粒子，而是在后續溫度穩定的金屬粒子生長區內全部結成金屬粒子，并一起長大成設計大小(微納米級)的金屬粉末，成品率高。

3、本發明利用主體側壁的余熱加熱進入主體內腔內的氣體，使得主體內腔內的氣體溫度幾乎保持不變，使得產品的穩定性好，成品率高。

4、本發明通過主體的加料口連續加料至主體內，主體內的金屬加熱蒸發區內的溫度恒定，既有利于同規格氣態金屬的生成，通過金屬粒子生長區內全部結成設計大小的金屬粒子后，又可從收集器連續的收集制得的高純度、高品質的金屬粉末。

5、本發明適用于微納米級金屬粉末的制造。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖(在上蓋上間隔設置有凹槽)。

圖2是圖1的A-A向剖視圖。

圖3是圖1的B-B向剖視圖。

圖4是本發明的結構原理示意圖(在上蓋上間隔設置有內通道)。

具體實施方式