专利名称：纳米金属的连续生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纳米金属的制备技术，具体为一种纳米金属的连续生产设备。
背景技术：
目前，纳米金属材料广泛应用于国民经济的各个领域，由于具有各种规格材料所无法达到的优良性能，在粉末冶金、精细化工、电子信息等领域有着广泛的前景，现有生产纳米金属粉末的方法主要有化学方法和物理方法，化学方法如电解法、羰基热分解法、水浆加压氧还原法等，一般不能较大规模地生产，有一定污染性，物理方法有激光法和等离子体法，其纳米粉的产量也未达到工业化生产水平，不能连续生产。
中国实用新型专利，授权公告号CN2239850Y，授权公告日1996年11月13日，公开了一种连续生产超微粒子的生成室，它包括生成室、双电极、连续送料箱，其特征是在生成室内装有两对电极，在生成室的外部配装连续送料箱，其不足之处是连续送料机构的进料口采用普通密封，且没有差分抽气装置，造成两料棒之间的结合部漏气，从而影响纳米金属粉的纯度和性能。
另外，传统的电弧枪只能上下运动，不能周向摆动，导致电弧枪不能扫描到整个金属熔池，其上下调整电弧长度的装置为杠杆式，电弧长度不断变化，使电弧燃烧不稳定；强制气流循环机构采用普通的胶圈进行轴密封，由于轴密封与轴呈紧密配合，电机转数高，磨损快，其寿命仅为50～60小时，而且不能保证气密性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种密封效果好、电弧稳定、纯度高的纳米金属粉的连续生产设备，它可以用于制备纳米金属粉和块体。
本实用新型的技术方案是一种纳米金属的连续生产设备，包括制粉机构、强制气流循环机构、收粉机构、包装箱，所述制粉机构出口连至收粉机构的过滤器，收粉机构通过管路与包装箱相连，所述强制气流循环机构的轴流风机的进气口、排气口分别通过管路与收粉机构、制粉机构连接，制粉机构顶部插装有电弧枪，制粉机构底部装有与电弧枪相对应的连续进料机构，所述制粉机构、收粉机构和包装箱分别通过管路连至真空泵，所述连续进料机构的进料口设有双道密封胶圈，密封胶圈之间设有差分抽气装置与进料腔相通；另外，所述轴流风机的轴密封采用磁流体密封；所述电弧枪采用球面密封；所述电弧枪采用丝杠螺母传动；所述包装箱内可以设有予压紧机构，包装箱设有出口与热固烧结机构连接；所述电弧枪数量为1～4个，与连续进料机构一一对应。
本实用新型的有益效果是1.密封效果好，纳米金属粉纯度高。本实用新型的制粉机构、收粉机构和包装箱分别通过管路连有真空泵，连续进料机构的进料口设有双道密封胶圈，密封胶圈之间设有差分抽气装置与进料腔相通，从而克服了传统技术中的普通密封，没有差分抽气装置，造成两料棒之间的结合部漏气，影响纳米金属粉纯度的问题；另外，轴流风机的轴密封采用磁流体密封，克服了由于采用普通的胶圈进行轴密封，轴密封与轴呈紧密配合，磨损快、不能保证气密性的缺点，其使用寿命为10000小时左右，最高可达20000～60000小时。
2.电弧稳定。本实用新型电弧枪采用球面密封，电弧枪采用丝杠螺母传动，克服了传统的电弧枪只能上下运动，不能周向摆动，导致电弧枪不能扫描到整个金属熔池，其上下调整电弧长度的装置为杠杆式，电弧长度不断变化，使电弧燃烧不稳定等问题。
图1是本实用新型平面布置俯视示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是图1中强制循环机构示意图。
具体实施方式
实施例1如图1～3所示，本实用新型包括制粉机构1、强制气流循环机构2、收粉机构3、包装箱4，所述制粉机构1出口连至收粉机构3的过滤器31，收粉机构3通过管路与包装箱4相连，包装箱4设有出口与热固烧结机构7连接，所述强制气流循环机构2的轴流风机21的进气口22、排气口23分别通过管路与收粉机构3、制粉机构1连接，制粉机构1顶部插装有二个电弧枪11，制粉机构1底部装有与电弧枪11相对应的连续进料机构12，所述制粉机构1和收粉机构3分别通过管路连至第一真空泵5，包装箱4通过管路连至第二真空泵6，所述连续进料机构12的进料口设有双道密封胶圈121，密封胶圈之间设有差分抽气装置122与进料腔相通；所述轴流风机21的轴密封采用磁流体24密封；所述电弧枪11采用球面113、密封圈114和球座115配合密封；电弧枪11采用丝杠112和螺母111相配合传动；电弧枪11通过水管116冷却，其前端由卡头117固定有钨极118；所述包装箱4内设有予压紧机构41。
本实用新型的工作过程是启动第一真空泵5，将设备抽成高真空，真空度达0.005Pa，然后自充气阀9充入惰性气体(Ar气)压力为0.3～0.9大气压，在惰性气氛下，制粉机构1顶部的电弧枪11，与制粉机构1底部连续进料机构12相配合，电弧枪11与料棒8(铁棒)保持稳定的电弧，连续进料机构12通过电动实现料棒的连续进给，启动强制气流循环机构2的电机27，其输出轴通过联轴节26与轴流风机21的转动轴相连，从而带动叶轮25转动使气流依次经制粉机构1、收粉机构3、轴流风机21循环，当电弧枪11工作时，产生等离子体弧，使金属铁汽化蒸发，电机转速为1200转/分，电流为400A，气压为0.8大气压，从而产生50nm的金属铁粒子，纳米金属铁粒子高速进入转动的过滤器31，在刮板32的配合下，使纳米金属铁落下，通过内装手套的一对操作孔33可将纳米金属铁装盒，输送到包装箱4，进行包装成袋；另外，也可以通过包装箱内的予压紧机构41将纳米金属铁予压紧后，送到热固烧结机构7将纳米金属铁烧成块体。
实施例2与实施例1不同之处在于制备纳米金属钼粉和块体，电极转速为1200转/分，电流600A，气压为0.8大气压，产生20nm的金属钼粒子。
另外，本实用新型的制粉机构1的电弧枪可以为1～4个，分别一一对应连续进料机构，料棒可以为不同材质，电弧枪同时工作，从而产生不同材料的复合纳米粒子。
权利要求1.一种纳米金属的连续生产设备，包括制粉机构(1)、强制气流循环机构(2)、收粉机构(3)、包装箱(4)，所述制粉机构(1)出口连至收粉机构(3)的过滤器(31)，收粉机构(3)通过管路与包装箱(4)相连，所述强制气流循环机构(2)的轴流风机(21)的进气口(22)、排气口(23)分别通过管路与收粉机构(3)、制粉机构(1)连接，制粉机构(1)顶部插装有电弧枪(11)，制粉机构(1)底部装有与电弧枪(11)相对应的连续进料机构(12)，其特征在于所述制粉机构(1)、收粉机构(3)和包装箱(4)分别通过管路连至真空泵，所述连续进料机构(12)的进料口设有双道密封胶圈(121)，密封胶圈之间设有差分抽气装置(122)与进料腔相通。
2.按照权利要求1所述的纳米金属的连续生产设备，其特征在于所述包装箱(4)内设有予压紧机构(41)，包装箱(4)设有出口与热固烧结机构(7)连接。
3.按照权利要求1或2所述的纳米金属的连续生产设备，其特征在于所述轴流风机(21)的轴密封采用磁流体密封。
4.按照权利要求1或2所述的纳米金属的连续生产设备，其特征在于所述电弧枪(11)采用球面密封。
5.按照权利要求1或2所述的纳米金属的连续生产设备，其特征在于所述电弧枪(11)采用丝杠螺母传动。
6.按照权利要求1或2所述的纳米金属的连续生产设备，其特征在于所述电弧枪(11)数量为1～4个，与连续进料机构(12)一一对应。
专利摘要本实用新型涉及一种纳米金属的连续生产设备，包括制粉机构、强制气流循环机构、收粉机构、包装箱，所述制粉机构出口连至收粉机构的过滤器，收粉机构通过管路与包装箱相连，所述强制气流循环机构的轴流风机的进气口、排气口分别通过管路与收粉机构、制粉机构连接，制粉机构顶部插装有电弧枪，制粉机构底部装有与电弧枪相对应的连续进料机构，所述制粉机构、收粉机构和包装箱分别通过管路连至真空泵，所述连续进料机构的进料口设有双道密封胶圈，密封胶圈之间设有差分抽气装置与进料腔相通。本实用新型克服了传统技术中气密性不好，纳米金属粉纯度差以及电弧燃烧不稳定等问题，可用于连续生产纳米金属粉或纳米金属块体。
文档编号B22F9/02GK2578021SQ0228125
公开日2003年10月8日 申请日期2002年11月20日 优先权日2002年11月20日
发明者陈忠政, 吕棋, 邢文宇, 杨勐, 郭东民 申请人:中国科学院沈阳科学仪器研制中心