专利名称：任意比例高纯合金纳米粉制取设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纳米粉的制取设备。具体地说是一种用于制造高纯合金纳米粉粉体的专用设备，该设备可以按任意比例制造高纯合金纳米粉。
背景技术：
纳米粉材料是80年代发展起来的备受关注的高科技材料，它以其量子尺寸效应、表面效应等有传统材料所不具备的变异性能，成为21世纪国际上竞相重点发展的新材料之一。
自从1999年7月，在美国巴尔基摩召开的国际第一届纳米科学技术会议上，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世以来，超微粉粉体及其制造技术发展非常迅速，出现了多种多样的超微粉制备方法和制取设备，主要集中在制备各种金属纳米粉体。
目前，在合金纳米粉粉体的制造中，纳米粉的合金成份比例及合金化纯度极为重要，需求的合金纳米粉的粒径应在非常小的范围内，即颗粒粒度正态曲线分布范围非常小；另外由于在自然环境中应用，这么小的合金颗粒又极易氧化，所以要求其合金纳米粉不要与空气直接接触，这就为合金纳米粉的制造提出了难以解决的问题，致使此类粉体的生产受到了制约，满足不了军工生产及科研的要求。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种可以按任意比例制造高纯合金纳米粉，结构合理、制造容易、设计新颖的高纯合金纳米粉粉体制造的专用设备，该设备能使工业化大批量生产高纯合金纳米粉成为现实。
本实用新型目的是这样实现的该设备包括工作腔体、搅拌叶片、非接触联轴器、传动前支承总成、密封套筒、传动后支承总成、皮带传递机构、电机、固定支架、电器控制柜、带有输入装置的低温液态气体罐，其传动前支承总成设置在工作腔体的上面，非接触联轴器设置在传动前支承总成和传动后支承总成之间，传动前支承总成上非接触联轴器中间设置有密封套筒，搅拌叶片通过主轴和非接触联轴器相连，传动后支承总成和皮带传递机构相连，皮带传递机构的另一端连接有设置在电器控制柜上的电机。
所述的工作腔体的上面带有纳米粉原料的进料口和低温液态气体通入口，低温液态气体通入口通过输入装置和低温液态气体罐相连。
所述的工作腔体为夹层式结构。
所述的传动前支承总成、传动后支承总成和电机设置有固定支架。
本实用新型的优点如下一、在制造合金纳米粉的过程中，其初始微粉可以按任意比例配制，这就为制造各种成份比例的合金纳米粉体提供了方便。
二、由于加入低温气体，而使初始纳米粉迅速冷却至低温，低温使加入的多种金属纳米粉颗粒之间形成的颗粒极易粉碎，同时采用高速气流冲击、挤压、磨擦以及叶片的剪切作用下，从而会加工出颗粒粒径极小，化学成份比例混合分布均匀的高纯合金纳米粉体材料。
三、由于低温作用，抑制合金的晶格生长，从而加工出具有特殊性能的纳米粉体材料，而更好地发挥纳米材料的特性。
四、由于低温作用，而抑制纳米颗粒之间的团聚现象，而生成分散性较好的粉体颗粒，同时又由于低温作用会消除高速冲击、挤压产生的热量以避免该热量使合金纳米粉颗粒之间产生二次焊合和粘球现象，从而制造出纳米粉体颗粒粒径尺寸更小、化学成份比例分布更均匀的优质合金纳米粉粉体材料。
五、由于低温气体为惰性气体，经过充分搅拌和系统高压气体的作用下，在纳米粉的颗粒外表面形成绝氧的保护膜，有了这层保护膜使高纯合金纳米粉体在自然环境下不氧化，可以在自然环境下应用。
图1为任意比例高纯合金粉制取设备整体结构示意图。
具体实施方式
该设备包括工作腔体1、搅拌叶片2、非接触联轴器3、传动前支承总成4、密封套筒5、传动后支承总成6、皮带传动机构7、电机8、固定支架9、电器控制柜10、带有输入装置的低温液态气体罐11，其传动前支承总成4设置在工作腔体1的上面，非接触联轴器3设置在传动前支承总成4和传动后支承总成6之间，传动前支承总成4上非接触联轴器3中间设置有密封套筒5，搅拌叶片2通过主轴12和非接触联轴器3相连，传动后支承总成6和皮带传动机构7相连，皮带传动机构7的另一端连接有设置在电器控制柜10上的电机8。
所述的工作腔体1为夹层式结构，其上面带有纳米粉原料的进料口13和低温液态气体通入口14，低温液态气体通入口14通过输入装置和低温液态气体罐11相连。
所述的传动前支承总成4、传动后支承总成6和电机8之间设置有固定支架9。
所述的工作腔体1为三层设计，其外层由特殊的有机保温绝热材料构成，中间层为抽真空夹层，里层为设备的工作腔，腔内壁有经特种加工而成的特殊纹齿。
所述的其搅拌叶片2系采用特殊流线型设计的加强叶片，由抗冲击、耐低温、耐磨性良好的材料制成；传动前支承总成上安装的支承旋转轴承为特殊的陶瓷低温高速轴承2块，非接触联轴器3为发明人的在先申请，专利号为00212240.5。
工作原理向设备工作腔体1内加入任意比例调制的合金初始粉体，同时加入低温液态气体使其粉末迅速降至低温，打开控制柜10的电源。电机8通过皮带传动机构7带动非接触联轴器3旋转，非接触联轴器3经传动前支承总成4带动其设置在内的主轴12旋转，搅拌叶片2转动。向设备腔体14内加入低温液态气体，在低温液态气体的作用下，初始多种高纯金属纳米粉粉末将迅速降至低温，然后在高速旋转搅拌叶片2所产生的高速气流冲击、挤压、剪切下，初始多种高纯金属混合的纳米粉颗粒与颗粒之间团聚成的团聚球会分裂成小颗粒，从而达到细化颗粒的作用。由于高速旋转叶片2的混合搅拌作用，使初始加入的多种化学成份的高纯金属纳米粉被加工成成份分布均匀的合金纳米粉。另外，由于加入的低温液态气体一般为惰性气体，在高速叶片2搅拌下，其合金颗粒的各个表面与惰性气体形成一层薄薄的绝氧保护膜。另外加入低温液态气体所形成的低温在其高纯合金纳米粉的整个加工过程中还会起到抑制合金颗粒的晶格生长、抑制纳米颗粒团聚，起到分散粉体颗粒、细化粉体颗粒的作用。
综上所述利用本实用新型设备可以制造出化学成份比例分布均匀、颗粒粒径尺寸小、颗粒粒度正态分布范围小的高纯合金纳米粉粉体材料，该高纯合金纳米粉颗粒在自然环境下因有绝氧层的保护膜的保护在自然环境下直接使用。
权利要求1.一种任意比例高纯合金纳米粉制取设备，其特征在于该设备包括工作腔体(1)、搅拌叶片(2)、非接触联轴器(3)、传动前支承总成(4)、密封套筒(5)、传动后支承总成(6)、皮带传动机构(7)、电机(8)、固定支架(9)、电器控制柜(10)、带有输入装置的低温液态气体罐(11)，其传动前支承总成(4)设置在工作腔体(1)的上面，非接触联轴器(3)设置在传动前支承总成(4)和传动后支承总成(6)之间，传动前支承总成(4)上非接触联轴器(3)中间设置有密封套筒(5)，搅拌叶片(2)通过主轴(12)和非接触联轴器(3)相连，传动后支承总成(6)和皮带传动机构(7)相连，皮带传动机构(7)的另一端连接有设置在电器控制柜(10)上的电机(8)。
2.根据权利要求1所述的一种任意比例高纯合金纳米粉制取设备，其特征在于所述的工作腔体(1)为夹层式结构，其上面带有纳米粉原料的进料口(13)和低温液态气体通入口(14)，低温液态气体通入口(14)通过输入装置和低温液态气体罐(11)相连。
3.根据权利要求1所述的一种任意比例高纯合金纳米粉制取设备，其特征在于所述的传动前支承总成(4)、传动后支承总成(6)和电机(8)之间设置有固定支架(9)。
4.根据权利要求1所述的一种任意比例高纯合金纳米粉制取设备，其特征在于所述的工作腔体(1)为三层设计，其外层由有机保温绝热材料构成，中间层为抽真空夹层，里层为设备的工作腔。
专利摘要本实用新型涉及一种纳米粉的制取设备，具体地说是一种用于制造高纯合金纳米粉粉体的专用设备，该设备由工作腔体、搅拌叶片、非接触联轴器、传动前支承总成、密封套筒、传动后支承总成、皮带传递机构、电机、固定支架、电器控制柜、带有输入装置的低温液态气体罐构成，利用本实用新型设备可以制造出化学成分比例分布均匀、颗粒粒径尺寸小、颗粒粒度正态分布范围小的高纯合金纳米粉粉体材料，该高纯合金纳米粉颗粒因有绝氧层的保护膜的保护在自然环境下直接使用，具有结构合理、制造容易、设计新颖等优点。
文档编号B22F9/04GK2663058SQ0326707
公开日2004年12月15日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者王志平 申请人:王志平