[發明專利]一種深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝

在審

• 申請號: 202010017061.4
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111215632A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 李宏;張金鋒;李強
• 申請（專利權）人: 淮北師范大學
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22F1/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 劉紅陽

1.一種深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，包括機體，其特征在于：在機體的上部通過螺絲安裝有防護機構，且機體的內側壁中部通過螺絲固定有卡棒塊，該卡棒塊上卡接有金屬棒；所述導線管整體通過螺絲與機體的后部固定，其中的導線管一端通過螺絲安裝在卡棒塊的下部，且導線管的另一端穿過機體設在電器盒內，該電器盒通過螺絲固定在機體的外側部，一真空泵通過螺栓安裝在電器盒的上部其抽氣部位處于機體的內上部，出氣部位處于外部空間；所述進氣管通過螺絲與機體的側壁固定，且進氣管的一端與機體的內上部相通并位于冷凝刮取機構的上方，在進氣管的另一端通過螺紋方式安裝有管蓋；所述循環輸氣管通過螺絲固定在機體的另一側壁，且循環輸氣管的一端與機體內相通并處于金屬棒的下方，在循環輸氣管的另一端與機體內相通并處于金屬棒的下方；一冷凝刮取機構通過螺絲安裝在機體的兩內壁之間并位于金屬棒的上方；一導料斜板通過螺絲固定在機體的內壁下部并位于金屬棒的下方，且導料斜板下方為機械滾動制備裝置；所述收粉機構通過螺絲與機體的側壁下部固定，且收粉機構的一端與機械滾動制備裝置內相通，該機械滾動制備裝置通過螺栓安裝在機體的內底部，一底座通過螺栓固定在機體的外底部。

2.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述防護機構包括防護板，螺紋柱，手柄，穩定板和螺柱，所述防護板穿過機體的上部兩壁并在其一端焊接有螺紋柱，一手柄位于螺紋柱的側方并通過螺栓固定在防護板的端部；所述穩定板套在螺紋柱上，一螺柱固定在機體的上側部并位于穩定板的側部。

3.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述卡棒塊包括塊體，卡槽，導電棒和導電環，所述塊體通過螺絲與機體的內壁固定，且塊體內開設有卡槽；所述導電棒通過螺絲固定在板體的正表面上，在導電棒上套有導電環。

4.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述電器盒包括盒體，開關組和高壓電源產生器，所述盒體的正表面通過螺絲固定有開關組，該開關組通過電源線與高壓電源產生器相接，此開關組通過插頭線接外部電源；所述高壓電源產生器通過螺栓與盒體的內底部安裝其采用的型號為SL-008，在高壓電源產生器的工作部位引出正負極兩根線并穿過導線管將其導至卡棒塊的下方并與導電環連接。

5.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述刮取機構包括連接柱，冷凝棒，手刮架和刮盤，所述連接柱通過螺絲固定在機體的內壁，且連接柱之間通過螺絲固定有冷凝棒；所述手刮架一端穿過機體位于其外部，且手刮架的另一端位于機體的內部并通過螺絲固定有刮盤，此刮盤與冷凝棒接觸。

6.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述導料斜板設有兩個其結構設計相同，并采用錐形的設置方式分別與機體的兩內壁安裝，且在導料斜板的上方為冷凝刮取機構，其下方形成的錐形口部位處于機械滾動制備裝置內；所述導料斜板整體采用鍍鉻后的鐵材料制成，且在導料斜板的底部通過螺絲固定有一彈性橡膠層。

7.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述收粉機構包括吸粉管，抽風機和收粉筒，所述吸粉管的一端位于制備裝置的內部，且吸粉管內壁之間通過螺栓安裝有抽風機，該抽風機的進口與吸粉管的一端相通，其出口與吸粉管的另一端相通；所述收粉筒的一端采用螺紋的安裝方式設有收粉筒并與之相通。

8.如權利要求1所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：所述機械滾動制備裝置包括制備架，支撐座，電動機，轉盤，粉碎空間和研磨球，其中制備架的上部兩端通過螺絲與導料斜板固定，在制備架的上方與導料斜板之間形成一粉碎空間；所述支撐座通過螺絲固定在制備架的外底部與機體的內底部之間，其中在制備架的外底中部與機體內底中部之間通過螺栓安裝有電動機，該電動機的工作部位通過軸承穿過制備架的外底中部與轉盤安裝；一轉盤設在制備空間的下方，且在轉盤的上方設有研磨球。

9.一種使用權利要求書1-8任一所述的深度納米金屬粉體制備裝置及制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：送料，將防護機構結構的防護板遠離機體露出內部空間從而將金屬棒卡接在卡槽內，完畢后便可使防護板對機體進行封閉實現工作的防護；

步驟二：真空通氣，控制開關組打開真空泵將機體內部的空氣快速抽盡形成真空空間避免其他氣體產生反應從而影響后續制備過程；之后將進氣管的管蓋打開后便可以通入外部的惰性氣體，之后旋上管蓋，從而在循環輸氣管的作用下使機體內充斥為惰性氣體，滿足納米粒形成的條件；

步驟三：加熱反應，在打開高壓電源產生器后產生10kv-15kv的高壓電流并傳遞至導電環與導電棒從而對卡槽內的金屬棒進行電加熱；在金屬棒被逐漸加熱蒸發時產生源物質煙霧，并在惰性氣體的作用下產生對流使煙霧向上移動；

步驟四：成粒刮取，步驟三中得到的源物質煙霧在向上移動逐漸接近冷凝棒的過程中，源物質蒸汽(煙霧)首先形成原子簇，然后形成單個納米粒，最后在冷凝棒表面積聚起來；積聚一端時間后之后便可通過手刮架和的刮盤配合由聚四氟乙烯刮柱將其刮下，使納米粒朝下方下落；

步驟五：深度研磨制備，步驟四中刮下的納米粒下落進粉碎空間內，便可控制開關組打開電動機帶動轉盤高速旋轉從而使研磨球在粉碎空間內進行強烈的撞擊、研磨和攪拌從而粉碎成需要的納米粉體；

步驟六：粉體收取，在控制開關組打開抽風機后便將納米粉體在吸粉管的作用下自動導引進收粉筒完成對納米粉體的收取存放，從而待工作人員旋下收粉筒取走即完成整個制備過程。