[實用新型]一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置

有效

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• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207187876U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張英哲
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/16;B02C17/18;B02C17/20
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙)11362
• 代理人: 韓煒

技術領域

本實用新型涉及一種納米粉體材料的制備裝置，特別是一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置。

背景技術

納米粉體材料，特別是磁性納米粉體材料廣泛應用于各種電動機設備、磁記錄設備、鐵磁性材料刪選設備、微波吸收防輻射裝備、戰(zhàn)斗機隱身涂料、生物醫(yī)學等方面，在人們生產(chǎn)生活和國家航空航天以及國防等方面占有重要的地位。目前納米粉體材料的制備方法主要有自燃燒法、水熱法、溶膠凝膠法、共沉淀法、微波水熱法、熱解法，高能球磨法、混合球磨法以及高溫自蔓延法等方法。但是這些方法總是存在著適用范圍窄、制備速度慢、效率低、粉末分散性差、成品率低、勞動強度高、污染大、產(chǎn)品性能差、工藝復雜或原料要求高等方面的缺點中的一種或幾種。為了解決上述問題，申請人設計了一種高性能納米粉體材料的制備方法，有效解決上述問題，但為了配合該制備方法，需要一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置，目前還未發(fā)現(xiàn)一種裝置能夠很好地配合該制備方法制備高性能納米粉體材料。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置。本實用新型具有適用性廣、制備速度快、效率高、成品率高、勞動強度低、環(huán)保、產(chǎn)品性能優(yōu)良和原料要求低的特點。

本實用新型的技術方案：一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置，包括球磨罐，球磨罐內(nèi)設有金屬攪拌軸，金屬攪拌軸的下端與電極攪拌桿，上端經(jīng)絕緣桿與馬達連接；所述的金屬攪拌軸經(jīng)電極刷與第一電極連接，第一電極與高壓變壓器連接，高壓變壓器還經(jīng)第二電極與球磨罐的罐體連接；所述的球磨罐內(nèi)還分布有磨球。

前述的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置中，所述的磨球，其分布的體積為球磨罐內(nèi)腔體積的1/20～2/3。

前述的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置中，所述的球磨罐上還設有補給水通道和充放氣通道。

前述的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置中，所述的球磨罐上還分別設有壓力傳感器、溫度傳感器和水位傳感器；所述的壓力傳感器、溫度傳感器和水位傳感器均與控制器連接。

前述的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置中，所述的球磨罐外還設有絕緣密封層。

有益效果

與現(xiàn)有技術相比，存在如下優(yōu)點：

1)適用范圍廣。本實用新型在球磨罐1內(nèi)設有金屬攪拌軸2，金屬攪拌軸2下端與電極攪拌桿3連接，上端經(jīng)絕緣桿4與馬達5連接；金屬攪拌軸2經(jīng)電極刷6與第一電極7連接，第一電極7與高壓變壓器8連接，高壓變壓器8還經(jīng)第二電極9與球磨罐1的罐體連接；球磨罐1內(nèi)還分布有磨球17；通過該結構，在球磨罐中加入磨球的同時，且能將高壓電引入到球磨罐中，得到一種制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置，繼而將高壓電和球磨的作用在水溶液中進行耦合，使得高壓電在水溶液中產(chǎn)生的液電效應和空化效應與機械力的撞擊作用、摩擦作用以及局部高溫作用進行了有效的耦合，同時在水溶液中產(chǎn)生大量的等離子體和OH自由基，因此能夠制備得到諸如尖晶石型鐵氧體材料等納米粉體材料；除此外，通過該結構，使得粉末同時受到微波和球磨的作用，實現(xiàn)高壓電場和機械力效應的雙重耦合，進而能夠制備出多種鐵氧體、氧化物、吸波材料、發(fā)光材料或催化材料等多種納米粉末材料，其適用性廣。

2)制備速度快。使用本實用新型制備得到的高性能納米粉體材料(如尖晶石型鐵氧體粉末)的時間極短，只需要1-10小時，相比較于傳統(tǒng)制備類似的鐵氧體粉末需要數(shù)百個小時而言，制備時間更短，制備效率得到了極大提高。

3)生產(chǎn)效率高。本實用新型的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置操作簡單，工人勞動強度低，生產(chǎn)效率高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

4)粉末分散性好。通過實用新型的制備納米粉體材料的高壓輔助球磨裝置制備得到的粉末分散性好，尺寸均勻。本實用新型制備的高分散性納米粉體材料(如氧化物粉體材料)顆粒晶粒細小，尺寸處于納米尺度范圍內(nèi)，所得的氧化銅粉末微粒尺寸都在20納米左右，分散性好。

5)成品率高。通過本實用新型制備的納米粉體材料的成品率極高，原材料轉化率達到百分之百。該方法制備生產(chǎn)過程中沒有任何廢水和廢渣產(chǎn)生，所有的原材料都可以完全轉化為成品納米粉末。

6)環(huán)保。本實用新型在制備高性能納米粉體材料時，不會產(chǎn)生任何氣體、液體或者固體廢棄物，更加環(huán)保。

7)產(chǎn)品性能優(yōu)良。本實用新型制備得到的粉末性能高，特別是磁學性能。如本實用新型制備的尖晶石型鐵氧體粉末，其鐵氧體的飽和磁化強度極高，可以達到50-90emu/g，這與傳統(tǒng)的高能球磨法相比，其磁學性能提高3倍。