[發明專利]納米金屬包覆粉末的制備方法

有效

• 申請號: 202110556623.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113290239B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 陳鋼強;林茜;王佳雷
• 申請（專利權）人: 寧波廣新納米材料有限公司
• 主分類號: B22F1/17
• 分類號: B22F1/17;B22F1/18;B22F1/054;B22F9/12;B22F9/14;B82Y40/00
• 代理公司: 寧波市海曙鈞泰專利代理事務所(普通合伙) 33281
• 代理人: 代忠炯

1.一種納米金屬包覆粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，

納米芯核顆粒制備和納米金屬包覆粉末的制備連續進行：

采用納米芯核顆粒制備裝置將芯核原料加熱蒸發，通過工質氣體循環系統的氣流將芯核原料蒸氣冷卻成為固態的納米芯核顆粒并送至包覆裝置，納米芯核顆粒在納米芯核顆粒輸送管道內為分散狀態；

金屬包覆材料從包覆裝置頂部的蒸發罐頂板中心的垂直且連通工質氣體循環系統的包覆金屬材料進料管進料，蒸發罐頂板上的多支與水電氣連通的第一等離子槍產生的交叉的第一等離子體射流將包覆金屬材料進料管出口處的金屬包覆材料蒸發得到金屬蒸氣并送至上大下小的中空圓臺形的包覆罐內；

包覆裝置的蒸發罐底部上呈環形套的芯核顆粒的分散器的內壁上多個切向送粉口隨氣流將呈分散狀態的納米芯核顆粒旋轉送至包覆罐內；

金屬包覆材料的金屬蒸氣與納米芯核顆粒在上大下小的中空圓臺形的包覆罐內相遇，并在螺旋下降收縮過程中金屬包覆材料的金屬蒸氣與納米芯核顆粒接觸時間長、使納米芯核顆粒表面均勻且完整地沉積形成一層金屬包覆層，制備出初步包覆的納米金屬包覆粉末；

初步包覆的納米金屬包覆粉末隨氣流進入凝固罐中凝固后，在納米芯核顆粒表面形成一層致密的金屬包覆層，制備出最終的納米金屬包覆粉末；

分散器的送粉口所在壁的壁厚為5mm-10mm；送粉口的數量為沿圓周均勻分布的4-8個；送粉口的切向角度為：送粉口軸線與分散器的內壁構成的中心圓的一直徑線的夾角呈5°-45°；送粉口的軸線與水平線的夾角為5°-15°；圓形的送粉口的直徑為3mm-6mm。

2.根據權利要求1所述的納米金屬包覆粉末的制備方法，其特征在于，還包括以下步驟：收集沉積在凝固罐下方中空直筒形的收集器內的納米金屬包覆粉末；再收集由氣流經管道帶至氣固分離器布袋中的納米金屬包覆粉末；氣固分離器中的工質氣體由空氣壓縮裝置輸入封閉的工質氣體循環系統。

3.根據權利要求2所述的納米金屬包覆粉末的制備方法，其特征在于：制備方法所采用的納米金屬包覆粉末的制備設備包括納米芯核顆粒制備裝置、包覆裝置、納米金屬包覆粉末收集裝置和工質氣體循環系統；

納米芯核顆粒制備裝置為采用非轉移弧的與水電氣系統連通的第二等離子槍的納米芯核顆粒制備裝置,具體結構為：蒸發腔室為蒸發室，蒸發室為中空U字形體，頂部為蓋板，蓋板的中心有垂直的芯核原料進料管，蓋板上設有多支與水電氣系統連通的第二等離子槍，每支第二等離子槍的軸線延長線均與垂直的芯核原料進料管的軸線延長線交叉，蒸發室側壁上有與工質氣體循環系統連通的第二氣體入口，還有輸出固態的納米芯核顆粒的向下的納米芯核顆粒輸出口；或

納米芯核顆粒制備裝置為采用轉移弧的與水電氣系統連通的第三等離子槍的納米芯核顆粒制備裝置，具體結構為：蒸發腔室采用蒸發釜，蒸發釜僅與轉移弧的與水電氣系統連通的第三等離子槍搭配使用，第三等離子體槍設在蒸發釜頂板上，蒸發釜頂板的一側有斜的芯核原料進料管，第三等離子槍為1支或多支，蒸發釜側壁上有與工質氣體循環系統連通的第三氣體入口，還有輸出固態的納米芯核顆粒的向上的納米芯核顆粒輸出口；

包覆裝置包括蒸發罐，蒸發罐頂板的中心有垂直的包覆金屬材料進料管，蒸發罐頂板上設有多支與水電氣系統連通的第一等離子槍，每支第一等離子槍的軸線延長線均與包覆金屬材料進料管的軸線延長線交叉；蒸發罐上有連通納米芯核顆粒輸送管的呈環形套的納米芯核顆粒的分散器，分散器的內壁上有多個切向的納米芯核顆粒的送粉口；分散器上連通有兩個三通管路，每個三通管路中一路為納米芯核顆粒入口，一路為第一氣體入口，一路為將混合后的納米芯核顆粒與循環的工質氣體送入分散器的氣粉入口；納米芯核顆粒入口連通納米芯核顆粒輸送管，納米芯核顆粒輸送管連通芯核顆粒制備裝置的輸出固態的納米芯核顆粒的納米芯核顆粒輸出口；

蒸發罐和分散器下方連通有用于金屬蒸氣與納米芯核顆粒接觸并螺旋下降以初步包覆的上大下小的中空圓臺形的包覆罐，包覆罐下方連通有用于最終形成納米金屬包覆粉末的中空直筒形的凝固罐，凝固罐下方連通有用于收集沉積的納米金屬包覆粉末的收集器，收集器經管道連通有用于收集由氣流帶入的納米金屬包覆粉末的氣固分離器，氣固分離器連通空氣壓縮裝置的進口，空氣壓縮裝置的出口經管道與芯核原料進料管、第一氣體入口、第二氣體入口和包覆金屬材料進料管連通，構成封閉的工質氣體循環系統，或空氣壓縮裝置的出口經管道與芯核原料進料管、第一氣體入口、第三氣體入口和包覆金屬材料進料管連通，構成封閉的工質氣體循環系統，該封閉的工質氣體循環系統經閥門和氣管與工質氣體甁連接。