一种非均匀沉淀法制备ZTA陶瓷粉体的反应装置的制作方法

本实用新型属于zta陶瓷粉体生产技术领域，具体涉及一种非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置。

背景技术：

陶瓷(al2o3)有众多的优点,但陶瓷致命的弱点就是它的脆性,韧性较低。zta陶瓷是氧化锆(zro2)增韧氧化铝陶瓷，属于无机非金属材料，可使氧化铝陶瓷强度、断裂韧性和高温性能得到极大改善，zta复相纳米陶瓷已经成为陶瓷材料研究领域的一大热点。

随着对zro2相变增韧陶瓷研究的广泛深入,zta复相纳米陶瓷的研究有了很大的进展，其综合性能优异，特别是极大的提高了陶瓷的力学性能。因制备工艺不同，制得的zta复相陶瓷性能差异很大，要得到均匀、高性能纳米复相陶瓷的关键是制得均匀分散的纳米复相粉体。

目前，zta陶瓷粉体的合成多采用机械混合法，其工艺简单，易于工业化，但是不能消除纳米颗粒的团聚，难以使着色相和基体纳米颗粒混合均匀，容易造成制品着色不够均匀稳定。

非均匀沉淀法是制备纳米复合陶瓷粉体的有效方法，采用包覆法制备粉体除确保均匀性外，包覆后也可抑制晶粒生长，有利于“晶内型”纳米复合粉体的实现，zta陶瓷粉体产品生产工序包括：溶解、非均匀沉淀反应工序、搅拌洗涤工序、烘干和煅烧工序等多道工序。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置，有利于生产物料的充分搅拌反应，能够有效克服颗粒间的团聚，缩短烧结过程中着色离子反应的传质距离并有效减少挥发。

为了实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置，包括反应罐罐体，所述罐体顶部设有投料口、入水口和进液口，底部中央设有出料口，所述罐体内部居中设置有竖直搅拌轴，所述竖直搅拌轴上纵向间隔布设有多组辐射状的横向斜式搅拌桨和直式搅拌桨，所述直式搅拌桨的桨面平行与罐体侧壁，所述斜式搅拌桨的桨面倾斜朝向罐体侧壁，所述罐体顶盖上方与所述竖直搅拌轴配合设有竖直搅拌驱动机构，所述斜式搅拌桨与直式搅拌桨的间隔空隙之间对称设置有多根水平搅拌轴，所述水平搅拌轴上辐射状固设有多组纵向斜式搅拌叶，所述纵向斜式搅拌叶与所述斜式搅拌桨和直式搅拌桨之间留有5～10cm的间隙，所述罐体外侧壁上与所述水平搅拌轴配合设有水平搅拌驱动机构。

作为优选方案，所述斜式搅拌桨和直式搅拌桨均与竖直搅拌轴之间可拆卸连接固定，所述竖直搅拌驱动机构下端靠近罐底内壁配合设置有可拆卸的斜式搅拌叶，所述竖直搅拌轴上配合套设有多个连接套，所述斜式搅拌桨、直式搅拌桨和斜式搅拌叶的内端均与连接套焊接固定，所述连接套侧壁上开设有顶丝孔，竖直搅拌轴上配合设置有顶丝槽，所述顶丝孔和顶丝槽内设置有顶丝。

作为优选方案，所述竖直搅拌驱动机构包括主搅拌电机和主搅拌减速机，所述主搅拌减速机下端通过纵向机械密封与所述竖直搅拌轴相连接。

作为优选方案，所述水平搅拌驱动机构包括副搅拌电机、主动齿轮、从动齿轮，以及相应的传动链条，副搅拌电机的输出轴端固设有主动齿轮，每根所述水平搅拌轴的外端均固设有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮间设有传动链条，水平搅拌轴通过横向机械密封贯穿罐体的侧壁；其中，链条和齿轮传动机构也可以替换使用皮带和皮带轮传动机构，起到的效果是一样的；另外，若所述副搅拌电机带动多组水平搅拌轴的负荷过大，可选择更换更大功率的电机，也可以增加电机数量以分担驱动负荷。

作为优选方案，所述罐体的下部侧壁上安装有在线ph计，其检测探头贯穿罐体侧壁伸入罐体内部。

作为优选方案，所述罐体下方均匀对称固设有支腿。

本实用新型还包括能够使该反应装置正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本实用新型中未加限定的装置或组件，均采用本领域的常规设置。

本实用新型的有益效果如下：

该非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置，采用纵向和横向双向搅拌，使得搅拌更加均匀有效，反应更加快速充分，非均匀沉淀法制得的氧化锆包覆氧化铝复相陶瓷粉末，即zta陶瓷粉体，改进复相陶瓷粉体的化学均相特性，改善和解决超细粉的团聚问题，制得的复合陶瓷粉体可以控制粉体的团聚状态，提高弥散相、烧结添加剂的均匀混合程度，使陶瓷强度、断裂韧性和高温性能得到极大改善。

附图说明

图1为实施例的非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1所示，一种非均匀沉淀法制备zta陶瓷粉体的反应装置，包括反应罐罐体1，所述罐体1顶部设有投料口2、入水口3和进液口4，底部中央设有出料口12，所述罐体1内部居中设置有竖直搅拌轴5，所述竖直搅拌轴5上纵向布设有两组辐射状的横向斜式搅拌桨6，两组斜式搅拌桨6之间设置有一组辐射状的直式搅拌桨7，所述直式搅拌桨7的桨面平行与罐体1侧壁，所述斜式搅拌桨6的桨面倾斜朝向罐体1侧壁，所述罐体1顶盖上方与所述竖直搅拌轴5配合设有竖直搅拌驱动机构8，所述斜式搅拌桨6与直式搅拌桨7的间隔空隙之间对称设置有四根水平搅拌轴9，所述水平搅拌轴9上辐射状固设有多组纵向斜式搅拌叶10，所述纵向斜式搅拌叶10与所述斜式搅拌桨6和直式搅拌桨7之间留有7cm的间隙，所述罐体1外侧壁上与所述水平搅拌轴9配合设有水平搅拌驱动机构11。

所述斜式搅拌桨6和直式搅拌桨7均与竖直搅拌轴5之间可拆卸连接固定，所述竖直搅拌驱动机构8下端靠近罐底内壁配合设置有可拆卸的斜式搅拌叶13，所述竖直搅拌轴5上配合套设有四个连接套14，所述斜式搅拌桨6、直式搅拌桨7和斜式搅拌叶13的内端均与连接套14焊接固定，所述连接套14侧壁上开设有顶丝孔，竖直搅拌轴5上配合设置有顶丝槽，所述顶丝孔和顶丝槽内设置有顶丝15。

所述竖直搅拌驱动机构8包括主搅拌电机16和主搅拌减速机17，所述主搅拌减速机17下端通过纵向机械密封18与所述竖直搅拌轴5相连接。

所述水平搅拌驱动机构11包括副搅拌电机19、主动齿轮、从动齿轮和传动链条，副搅拌电机19的输出轴端固设有主动齿轮，每根所述水平搅拌轴9的外端均固设有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮间设有传动链条，水平搅拌轴9通过横向机械密封20贯穿罐体1的侧壁。

所述罐体1的下部侧壁上安装有在线ph计21，其检测探头贯穿罐体1侧壁伸入罐体1内部。

所述罐体1下方均匀对称固设有四条支腿22。

本实用新型的作用原理如下：

该反应装置工作时，首先，通过所述入水口3向罐体1内注入去离子水，然后，将氯氧化锆陶瓷粉体由所述投料口2加入罐内去离子水中，再添加氯化钇，启动竖直搅拌驱动机构8和水平搅拌驱动机构11双向搅拌0.5h，使其形成悬浮液，再由所述投料口2加入纳米氧化铝料浆溶液，然后由所述进液口4定量添加氨水，继续不停搅拌，所述斜式搅拌桨6将物料斜向翻搅，直式搅拌桨7将物料横向翻搅，所述纵向斜式搅拌叶10将物料纵向翻搅，所述斜式搅拌叶13对罐底物料进行翻搅防止沉积，同时观察在线ph计直至ph值为9.1～9.5，使物料充分反应2h，使沉淀物均匀包裹在氧化锆颗粉体微粒表面，反应结束后将料液有所述出料口12放出，送往后续工序。

本实用新型的技术方案并不限于上述具体实施例的限制，在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。