[發明專利]一種新型等離子體球磨裝置

在審

• 申請號: 202310069293.8
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116037273A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王永剛;姜松;李嘉胤;李孜
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/18;B02C19/18;B02C19/16;B02C25/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 盧泓宇

本發明提供了一種新型等離子體球磨裝置，其特征在于，包括：等離子體球磨罐，包括電極組件、至少一個磨球以及罐體；電源，與電極組件相連接，用于對電極組件施加電壓；物料單元，與罐體連通，用于向罐體內部加入待研磨的粉體材料；振動單元，用于使罐體振動，從而晃動罐體內部的磨球對粉體材料進行研磨；以及控制單元，用于控制電源和振動單元的工作，其中，電極組件設置在罐體上，罐體內充滿氣體電極組件在電源施加電壓的作用下，在罐體內部電離氣體產生等離子體，粉體材料浸沒在等離子體中。本發明所提供的新型等離子體球磨裝置有利于改善間隙距離對罐體容量的限制問題，有利于減小制備粉體材料的成本。

技術領域

本發明涉及粉體材料制備領域，具體涉及一種新型等離子體球磨裝置。

背景技術

粉體材料具有特殊的光學、磁學、電學、力學以及催化性能，是專、精、特、新領域的關鍵基礎材料。高能球磨法利用球磨機提供的機械能，通過磨球的撞擊和研磨實現固態粉末的變形和細化，是制備粉體材料的常規技術。但高能球磨法的研磨效率不高，耗費時間長，且球磨機使用壽命短。

等離子體由電子、離子、自由基等高活性粒子組成，能誘發材料產生一系列的物理和化學反應。等離子體球磨法將高能球磨過程浸沒在等離子體氣氛中，大大增強了粉體顆粒之間、粉體顆粒與等離子體高能粒子之間的物理和化學相互作用，大幅度提高研磨的效率，縮減研磨耗費的時間。現有技術中利用等離子體球磨法的等離子體球磨機采用同軸圓柱形介質阻擋放電的結構，兩個電極分別設置在圓柱形介質的外表面上和圓柱形介質的中心位置，當增大等離子體球磨機的容量時，外表面上的電極和中心位置的電極間隙距離增大，增加了電極產生等離子體的難度，還需要對等離子體球磨機內部進行抽真空。因此，現有技術中的等離子體球磨機的容量小，制備粉體材料的成本高，效率低。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種新型等離子體球磨裝置，為此，提供以下技術方案。

本發明提供了一種新型等離子體球磨裝置，具有這樣的特征，包括：等離子體球磨罐，包括電極組件、至少一個磨球以及罐體；電源，與電極組件相連接，用于對電極組件施加電壓；物料單元，與罐體連通，用于向罐體內部加入待研磨的粉體材料；振動單元，用于使罐體振動，從而晃動罐體內部的磨球對粉體材料進行研磨；以及控制單元，用于控制電源和振動單元的工作，其中，電極組件設置在罐體上，罐體內充滿氣體電極組件在電源施加電壓的作用下，在罐體內部電離氣體產生等離子體，粉體材料浸沒在等離子體中。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，電極組件包括高壓電極，罐體包括殼體和介質層，殼體和介質層均呈空心圓柱狀，殼體套設在介質層的外部。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，殼體為金屬材質，高壓電極環設在介質層的內表面上。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，殼體為絕緣材質，電極組件還包括接地電極，高壓電極和接地電極均設置在介質層中。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，高壓電極為六邊形網狀電極或條形電極。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，氣體單元，包括管道、氣體容器以及氣泵，氣體容器通過管道與罐體連通，用于存儲氣體，氣泵設置在管道上，用于將氣體泵送至罐體內。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，氣體為氧氣、氮氣、氬氣、氨氣、氫氣或氦氣中的一種或幾種。

在本發明提供的新型等離子體球磨裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，電源為交流高壓電源或脈沖高壓電源。