[實(shí)用新型]一種納米鈹粉的制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720202201.9
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206509522U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張吉強(qiáng);羅江山;陳龍;金雷;何玉丹;李愷;羅炳池;李文琦;譚秀蘭;李喜波;康曉麗;徐習(xí)斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B22F9/30
• 分類號: B22F9/30;B82Y40/00
• 代理公司: 綿陽市博圖知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51235
• 代理人: 巫敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種納米鈹粉的制備裝置。

背景技術(shù)

鈹是一種稀有輕金屬，具有許多特殊的性能，廣泛用于很多重要的工程領(lǐng)域，例如慣性導(dǎo)航、光學(xué)系統(tǒng)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、宇航器和航空等。目前金屬鈹基本都是通過粉末冶金獲得的，這是因?yàn)殁旇T錠含有大量的孔隙，顯微組織為粗大的晶粒結(jié)構(gòu)，即使加工處理后，晶粒度也大于100μm，結(jié)果鈹鑄錠的機(jī)械性能非常差。因此鈹件的制造只能采用粉末冶金法，即將鈹鑄錠車削成屑，然后制成粉末，再用于隨后的加工處理。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是新一代高強(qiáng)度、高延展性鈹材的出現(xiàn)，對鈹粉的制備提出了更嚴(yán)格的要求。鈹粉的粒度、化學(xué)成分、物理性能、工藝性能對其固結(jié)過程及最終的產(chǎn)品性能有著重大的影響。鈹粉的制備一般是采用機(jī)械方法，主要有圓盤磨、球磨、沖擊研磨、氣體霧化等。目前鈹粉生產(chǎn)的主流工藝是沖擊研磨法，其得到的鈹粉粒度在數(shù)十微米的量級。該方法難以再大幅降低鈹粉的顆粒直徑，且工藝設(shè)備復(fù)雜，成本高，反復(fù)研磨，時(shí)間久，次數(shù)多，出粉溫度高，氧化程度高。研磨器材接觸引入雜質(zhì)。

本申請的申請人采用微液滴發(fā)生器將有機(jī)鈹醚合物分配到加熱恒溫的礦物油中熱解得到了納米鈹粉，其具體方法如專利申請?zhí)枮?01610307415 .2的中國專利申請所公布的，這種方法能將鈹粉的顆粒直徑降低到納米級，最細(xì)的直徑能達(dá)到500nm。這種方法采用微液滴進(jìn)樣的方式，相對自然液滴，微液滴雖然很小，但是仍然是由大量有機(jī)鈹分子凝聚而成，得到的鈹粉的顆粒直徑難以進(jìn)一步降低。同時(shí)，微液滴中存在溫度梯度，熱解溫度不均，液滴內(nèi)部的有機(jī)鈹分子的熱解溫度較液滴表面的有機(jī)鈹分子低，導(dǎo)致部分有機(jī)鈹不完全熱解生成含碳化合物，鈹粉中碳雜質(zhì)難以去除，所得的鈹粉中，碳雜質(zhì)含量為1.5at%（原子數(shù)百分含量），較高的碳雜質(zhì)含量，影響了鈹粉的品質(zhì)和性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于提供一種納米鈹粉的制備裝置，以解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的：包括源瓶、反應(yīng)瓶、鼓泡瓶和冷凝裝置，所述源瓶通過第一管道與所述反應(yīng)瓶連接，所述第一管道外周設(shè)置有第一加熱裝置，所述源瓶還與一進(jìn)氣管連通，所述源瓶置于第二加熱裝置中，所述反應(yīng)瓶還與所述冷凝裝置連通，所述冷凝裝置的另一端通過第二管道與所述鼓泡瓶連通，所述鼓泡瓶還連接有尾氣排放管。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述進(jìn)氣管上設(shè)置有流量控制器，并在所述流量控制器的兩端分別設(shè)置有閥門。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述第二管道上也設(shè)置有閥門。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述第一加熱裝置為加熱管。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述第二加熱裝置為油浴加熱裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述反應(yīng)瓶內(nèi)還設(shè)置有電子溫度計(jì)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：采用本實(shí)用新型的制備裝置，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)鈹醚合物蒸汽進(jìn)樣，相對于微液滴進(jìn)樣法，得到的鈹粉顆粒直徑更細(xì)，其直徑小于65 nm；碳雜質(zhì)含量低，碳雜質(zhì)含量低于0.2 at%；本發(fā)明的整個(gè)工藝過程都在無氧無水的高純手套箱中進(jìn)行，因此鈹粉氧雜質(zhì)含量低，最終得到的鈹粉金屬雜質(zhì)總量小于12 ppm。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1 進(jìn)氣管，2 第一閥門，3 流量控制器，4 第二閥門，5 油浴缸，6 正十二烷，7 有機(jī)鈹醚合物，8正十二烷，9 鼓泡瓶，10正十二烷，11 尾氣排放管，12 第三閥門，13 第二管道，14 磁力電熱套，15 三頸燒瓶，16 冷凝管，17 冷凝劑出口，18 冷凝劑進(jìn)口，19 不銹鋼管道，20加熱管，21 電子溫度計(jì)，22 第四閥門，23 有機(jī)鈹源瓶。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：

參見圖1，一種納米鈹粉的制備裝置，包括有機(jī)鈹源瓶23、三頸燒瓶15作為反應(yīng)瓶、鼓泡瓶9和冷凝裝置，有機(jī)鈹源瓶23通過不銹鋼管道19（即第一管道）與所述三頸燒瓶15連接，不銹鋼管道19外周設(shè)置有加熱管20作為第一加熱裝置，有機(jī)鈹源瓶23還與進(jìn)氣管1連通，有機(jī)鈹源瓶23置于油浴加熱裝置，油浴加熱裝置中盛有正十二烷6，三頸燒瓶15還與所述冷凝管16連通，所述冷凝管16的另一端通過第二管道13與所述鼓泡瓶9連通，鼓泡瓶9還連接有尾氣排放管11；進(jìn)氣管1上設(shè)置有流量控制器3，并在流量控制器3的兩端分別設(shè)置有第一閥門2和第二閥門4；第二管道13上設(shè)置有第三閥門12；所述第二加熱裝置為油浴加熱裝置；所述反應(yīng)瓶內(nèi)還設(shè)置有電子溫度計(jì)；

使用方法為：