[發明專利]一種大功率微波等離子體粉體處理器

在審

• 申請號: 202010590323.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111715162A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 全峰;蔣禮;劉望宏
• 申請（專利權）人: 深圳優普萊等離子體技術有限公司
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;B01J8/24;H05H1/46
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 陳國軍

本發明公開了一種大功率微波等離子體粉體處理器，包括矩形波導，所述矩形波導上設置有穿過矩形波導到微波諧振腔的微波天線，所述微波諧振腔包括圓柱腔體，以及設置在圓柱腔體內的石英鐘罩，所述石英鐘罩將圓柱腔體分隔成上腔體和下腔體，所述下腔體的下端連接有排氣腔，且下腔體與排氣腔之間為密封連接，所述圓柱腔體的內徑從上到下逐漸增大，所述下腔體的內部設置有用于增添放置處理粉體的流化床杯。本發明通過微波天線將矩形波導中的TE模轉化為圓柱腔體中的TM模，加大了反應室容積，解決了流化床杯尺寸受限制的問題，從而能夠比現有的石英管式流化床式裝置處理更多的粉體。

技術領域

本發明涉及材料處理技術領域，具體涉及一種大功率微波等離子體粉體處理器。

背景技術

無機材料粉體(如金剛石、石墨烯、立方氮化硼微粉和納米粉)的表面凈化、活化和功能化能改變粉體的分散性(解團聚性)、與溶液(水、油和其它液體)的親和性、與其它材料的粘附性以及增加其它表面功能性(催化性、敏感性、抗氧化性等)，對開拓粉體的應用極為重要。用高密度的等離子處理粉體具有性能好、效率高的優勢。目前已有的微波等離子體處理粉體的裝置由于結構尺寸限制，流化床杯容積較小(杯體內徑只有25mm)，承載的粉體較少，微波功率也較低(不超過1KW)，處理效率和品質都有待提高，不適合大規模工業化生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大功率微波等離子體粉體處理器。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種大功率微波等離子體粉體處理器，包括矩形波導，所述矩形波導的一端依次連接有三銷釘調節器、環形器和微波源，且矩形波導的另一端連接有微波諧振腔，所述矩形波導上設置有穿過矩形波導到微波諧振腔的微波天線，所述微波諧振腔包括圓柱腔體，以及設置在圓柱腔體內的石英鐘罩，所述石英鐘罩將圓柱腔體分隔成上腔體和下腔體，所述下腔體的下端連接有排氣腔，且下腔體與排氣腔之間為密封連接，所述圓柱腔體的內徑從上到下逐漸增大，所述下腔體的內部設置有用于增添放置處理粉體的流化床杯，所述流化床杯的下端連通有穿過排氣腔的介質管，該介質管與流化床杯的連接處設置有棉團，所述流化床杯的上端設置有密封蓋。

優選的，所述流化床杯的材質為石英、陶瓷、耐熱玻璃其中任意一種。

優選的，所述流化床杯為漏斗狀，其上端設置有豎直筒，所述密封蓋設置在豎直筒的上端。

優選的，所述圓柱腔體的內徑范圍為120mm-150mm。

優選的，所述排氣腔的一端連接有真空規管，且排氣腔的另一端依次連接有旋風分離器、粉體過濾器和真空泵。

優選的，所述密封蓋的材質為陶瓷，且密封蓋的外表面上開設有多個通孔。

優選的，所述介質管的外壁設置有用于固定介質管的支撐管。

優選的，所述下腔體與排氣腔連接處設置有短路盤，且該短路盤設置在介質管的外壁。

優選的，所述介質管的下端連接有氣體鋼瓶。

優選的，所述棉團的材質為多孔陶瓷、石英其中任意一種。

由上述技術方案可知，本發明具有如下有益效果：

本發明通過微波天線將矩形波導中的TE模轉化為圓柱腔體中的TM模，加大了反應室容積，解決了流化床杯尺寸受限制的問題，同時也提高了功率承載能力(可以達到3KW)，能夠大容量、高功率的工作，從而能夠比現有的石英管式流化床式裝置處理更多的粉體，實現大容量、高功率的粉體功能化處理。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明流化床杯結構示意圖。