[發明專利]一種粉體材料表面涂層熱解碳方法及其裝置

有效

• 申請號: 201611177287.0
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106702344B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 戴煜;胡祥龍;胡高健;蔣博
• 申請（專利權）人: 湖南頂立科技有限公司
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/455
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明提供了一種粉體材料表面涂層熱解碳生產裝置，本發明的粉體材料表面涂層熱解碳生產裝置，包括豎直設置的爐體、豎直設置的反應釜和發熱裝置，柱狀的反應釜的下端設有反應氣體進氣管，通過反應釜下端反應氣體進氣管吹入的反應氣體將粉體材料托舉起來，粉體材料在反應釜中實現懸浮和翻滾，能夠明顯提升表面涂層熱解碳沉積速度，沉積效果也更好。第二方面，本發明還提供了一種基于上述生產裝置的粉體材料表面涂層熱解碳生產方法。

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，具體涉及一種粉體材料表面涂層熱解碳方法和裝置。

背景技術

通過氣相沉積法在材料進行涂層表面沉積是一種提高材料性能的新技術。特別是在球床式高溫氣冷堆中，會用到陶瓷型燃料元件，這種燃料元件為粒狀，需要在其表面包覆熱解碳層。包覆熱解碳層的粉體材料能夠很好的阻擋反應產物逸出。現有的粉體材料表面涂層熱解碳裝置通常將粉體材料盛放在坩堝中，或者直接置于反應釜(3)底部，與反應氣體反應不充分，熱解碳沉積效果不好。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種反應迅速、沉積效果好的粉體材料表面涂層熱解碳方法和裝置。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種粉體材料表面涂層熱解碳生產裝置，包括豎直設置的爐體、豎直設置的反應釜和發熱裝置，所述爐體上設置有與真空系統相連的抽氣管道，爐體上還設有與保護氣體供應裝置相連的保護氣體進氣管，所述抽氣管道上設置有抽氣管閥，所述爐體內設有保溫層，所述保溫層圍成加熱腔，所述反應釜為柱狀，所述反應釜插入所述加熱腔中，所述發熱裝置設置在所述反應釜外壁與所述保溫層之間，所述反應釜的下端設有反應氣體進氣管，所述反應氣體進氣管的另一端伸出所述爐體，所述反應氣體進氣管上設有與反應氣體供應裝置相連的反應氣體進氣閥，所述反應釜的頂端進料管，所述進料管上設有進料口，所述反應釜上還設置有尾氣管和所述尾氣管上設有尾氣出口閥。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，所述爐體上還設有用于爐內超壓時泄壓的安全閥，所述安全閥設置在所述抽氣管閥與所述爐體之間。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，所述進料口下方的所述進料管上設有活動堵頭。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，所述加熱腔內還設有不少于一個的熱電偶。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，所述爐體上還設有至少一個紅外測溫儀，所述紅外測溫儀的測量端與加熱腔相通。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，還包括出料管，所述出料管豎直設置在所述反應釜的下端，出料管的一端與所述反應釜的下端連接，出料管的另一端設有接料盒，所述出料管上，接料盒的前端還設有出料控制閥。

進一步地，在本發明一種優選實施方式中，所述反應氣體進氣管豎直設置在所述反應釜的下端，所述反應氣體進氣管上設有三通接頭，所述三通接頭的水平出口與所述反應氣體進氣閥相連，所述三通接頭的豎直出口設有出料控制閥，所述出料控制閥的出口處設有接料盒。

另一方面，本發明提供了一種基于上述任意方案中的生產裝置的粉體材料表面涂層熱解碳生產方法，具體包括以下步驟：

A、將爐體抽到工藝指定真空度；

B、發熱裝置發熱到工藝指定溫度；

C、反應氣體進氣閥開啟，反應氣體從反應氣體進氣管進入反應釜；

D、開啟尾氣出口閥，反應氣體經過反應釜后從尾氣管排出；

E、保護氣體通過保護氣體進氣管進入爐體內，將爐體內和反應釜內的氣壓穩定在工藝設定值；

F、開啟進料口，將粉體材料放入反應釜中；