[發明專利]熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置

在審

• 申請號: 201910074760.X
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109702344A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 黃昊;黃子岸;吳愛民
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23K26/70
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，設置至少兩個主腔室粉體生成單元；

各主腔室粉體生成單元分別通過各自真空支管道(14)連接到真空主管道(13)，真空主管道連接到真空泵組系統(17)；

各主腔室粉體生成單元分別通過各自排氣支管道(4)連接到排氣主管道(2)，各主腔室粉體生成單元分別通過各自進氣支管道(7)連接到進氣主管道(3)；

各主腔室粉體生成單元分別通過各自熱弧控制信號線和各自送料控制信號線連接到弧電源及控制系統(1)；

所述主腔室粉體生成單元包括主腔室(9)、熱弧裝置(6)和激光裝置(19)，所述主腔室頂部設置有熱弧裝置(6)和激光裝置(19)，主腔室底部設置有收集室(18)，所述熱弧裝置包括設置于主腔室頂部并伸入主腔室內部的陰極(26)、控制陰極在三個方向移動的陰極控制裝置；激光裝置射出的激光通過砷化鎵玻璃照射到靶材，生成納米粉體；

所述陰極下方正對位置設置陽極(31)，所述陽極后端設置自動送料裝置(10)控制陽極送料，所述陽極前端設置冷卻水裝置以冷卻陽極；送料裝置由密封膠圈、推進螺桿、伺服電機和傳動裝置幾部分組成，頭部呈錐形凸出，尾部呈錐形凹坑的圓柱形原料棒被推進螺桿以2mm/min的速度逐漸推進主腔室，其中伺服電機連接傳動裝置提供推進螺桿的推進力，原料棒與主腔室腔壁利用密封膠圈密封，保證腔室內部的真空度。

2.根據權利要求1所述的熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，所述各真空支管道上分別設置有真空閥(11)，所述各排氣支管道上分別設置有排氣閥(5)，所述各進氣支管道上分別設置有進氣閥(8)，各真空閥、排氣閥和進氣閥分別控制各自主腔室的真空抽取，排氣和進氣，從而實現各主腔室的真空、排氣和進氣的分別單獨控制。

3.根據權利要求1所述的熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，所述陰極控制裝置包括支撐棒固定裝置(35)、電弧傳導裝置(36)、球形補償器(37)、支撐棒(38)、陰極夾持裝置(39)，所述，支撐棒固定裝置(35)通過剛性連接方式與支撐棒(38)和球形補償器(37)連接，電弧傳導裝置(36)分布于支撐棒(38)內部，在支撐棒末端通過陰極夾持裝置(39)夾持鎢棒(31)引出電弧。

4.根據權利要求1所述的熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，所述陽極前端設置冷卻水裝置，所述冷卻水裝置包括支承基座(22)、冷卻水管(23)、冷卻槽(24)，冷卻槽(24)分布于支承基座(22)內部，冷卻水管(23)與支承基座(22)相連，冷卻水通過冷卻水管(23)進入冷卻槽(24)循環流動。

5.根據權利要求1所述的熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，所述主腔室設置為冷卻水循環的冷卻壁(20)。

6.根據權利要求1所述的熱弧與激光復合熱源蒸發多腔體納米粉體制備裝置，其特征在于，所述收集室上端通過碟閥(28)與主腔室連接，所述收集室另一端連接有過渡倉，所述收集室上還設置有觀察窗和收集手套。