一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，包括依次配合安装的反应物输入装置、气体成分控制仪、混合器、预热炉、反应器、冷却器、分级器和收集装置，以及分别安装在所述反应器上方的激光发射装置和高压气流发生装置。本实用新型所述利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，可以克服现有技术中控制精度低、反应时间长和适用范围小等缺陷，以实现控制精度高、反应时间短和适用范围广的优点。
【专利说明】一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纳米微粒制备装置【技术领域】，具体地，涉及一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置。
【背景技术】
[0002]由于纳米微粒是颗粒尺寸为纳米量级的超细微粒，粒径一般为Ι-lOOnm，纳米粒子具有表面效应，小尺寸效应，量子尺寸效应，和宏观量子隧道效应等特殊的性质，使得纳米材料及其制备的器件广泛应用在国民经济的各个领域，如航空航天、国防、农业、建筑、食品卫生、橡胶、涂料、医药、油墨、化妆品等领域。
[0003]早在20世纪40年代，世界上已有少数国家开始制备纳米微粒，当时大部分采用溶胶-凝胶法，共沉淀法、水热法、微孔液法等。
[0004]经过几十年的发展，我国一些大型企业，在掌握这些传统制备纳米材料的基础上，不断完善创新生产工艺，生产出了商品位的纳米材料。
[0005]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在控制精度低、反应时间长和适用范围小等缺陷。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，以实现控制精度高、反应时间短和适用范围广的优点。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，包括依次配合安装的反应物输入装置、气体成分控制仪、混合器、预热炉、反应器、冷却器、分级器和收集装置，以及分别安装在所述反应器上方的激光发射装置和高压气流发生装置。
[0008]进一步地，所述反应物输入装置，包括并行设置的气体反应物储罐、液体反应物储罐和固体反应物储罐；所述气体反应物储罐、液体反应物储罐和固体反应物储罐，分别通过连接管道和控制阀连接至气体成分控制仪。
[0009]进一步地，在所述液体反应物储罐和气体成分控制仪之间的连接管道上，安装有高压喷射泵；所述高压喷射泵位于控制阀远离液体反应物储罐的一侧。
[0010]进一步地，在所述固体反应物储罐和气体成分控制仪之间的连接管道上，安装有高压喷射泵；所述高压喷射泵位于控制阀远离固体反应物储罐的一侧。
[0011 ] 进一步地，在所述混合器中，安装有电动风叶。
[0012]进一步地，在所述反应器内部靠近预热炉的一端，安装有射流元件。
[0013]进一步地，在所述冷却器中，安装有水冷却管。
[0014]进一步地，所述激光发射装置，包括依次连接至反应器上方第一入口的激光器和激光频率调节器。
[0015]进一步地，所述高压气流发生装置，包括依次连接至反应器上方第二入口的惰性气体罐和高压气流发生器。
[0016]进一步地，所述收集装置包括并行设置、且位于分级器下方的多个收集室；所述多个收集室分别通过连接管道和控制阀，与收集器下方的相应出口连接。
[0017]本实用新型各实施例的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，由于包括依次配合安装的反应物输入装置、气体成分控制仪、混合器、预热炉、反应器、冷却器、分级器和收集装置，以及分别安装在反应器上方的激光发射装置和高压气流发生装置；不仅可以制备各种单氧化物纳米产品材料，还可以通过对加入反应气体成分，液体或固体反应物料组分和质量分数的控制，制备多种复合纳米材料产品；从而可以克服现有技术中控制精度低、反应时间长和适用范围小的缺陷，以实现控制精度高、反应时间短和适用范围广的优点。
[0018]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0021]图1为本实用新型利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置的结构示意图。
[0022]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0023]1-气体反应物储罐；2_液体反应物储罐；3-固体反应物储罐；4_连接管道；5_控制阀；6_高压喷射泵；7_气体成分控制仪；8_混合器；9_电动风叶；10_预热炉；11_射流元件；12_反应器；13_冷却器；14_水冷却管；15_收集室；16_分级器；17_惰性气体罐；18-高压气流发生器；19_激光频率调节器；20_激光器。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]根据本实用新型实施例，如图1所示，提供了一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置。该利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，能够制得均匀、高纯、超细、力度窄分布的各类纳米微粒，其中包括单氧化物产品，复合氧化物产品和一些非氧化物产品。
[0026]本实施例的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，包括气体反应物储罐1、液体反应物储罐2、固体反应物储罐3、高压喷射泵6、气体成分控制仪7、混合器8、预热炉10、反应器12、激光器20、激光频率调节器19、冷却器13、惰性气体罐17、高压气流发生器18、分级器16、收集室15、连接管道(如连接管道4)和控制阀(如控制阀5)。在混合器8内装有电动风叶9，在反应器12靠近入口部位装有射流元件11。
[0027]图1为利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置的结构示意图，气体反应物储罐I通过连接管道(如连接管道4)和控制阀(如控制阀5)直接接到气体成分控制仪,需要装入氧气、空气、氮气，液体反应物和匕粒子，再与气体反应物进入气体成分控制:入混合器8在电动风叶9转动下充分混合合气体进入反应器12，通过反应器12内的功率激光器20发射出一定频率的光束垂直:的强吸收，气体分子或原子在瞬间得到加产将获得化学反应所需要的温度，迅速完成目应物质材料的纳米微粒。入射激光束是否1激光束的频率，不同的反应物吸收的激光
时激光能的吸收存在特种函数关系。为保射出的光束频率要通过激光频率调节器198时，反应气流在反应区域内才能形成稳定在极短的时间内已生成的核粒子在惰性载:样可以抑制核粒子过分生长、碰撞和结团，寄压气流发生器18喷射到反应器12内，同单氧化物纳米微粒和多种复合纳米微粒。
[0034]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，包括依次配合安装的反应物输入装置、气体成分控制仪、混合器、预热炉、反应器、冷却器、分级器和收集装置，以及分别安装在所述反应器上方的激光发射装置和高压气流发生装置。
2.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，所述反应物输入装置，包括并行设置的气体反应物储罐、液体反应物储罐和固体反应物储罐；所述气体反应物储罐、液体反应物储罐和固体反应物储罐，分别通过连接管道和控制阀连接至气体成分控制仪。
3.根据权利要求2所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，在所述液体反应物储罐和气体成分控制仪之间的连接管道上，安装有高压喷射泵；所述高压喷射泵位于控制阀远离液体反应物储罐的一侧。
4.根据权利要求2所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，在所述固体反应物储罐和气体成分控制仪之间的连接管道上，安装有高压喷射泵；所述高压喷射泵位于控制阀远离固体反应物储罐的一侧。
5.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，在所述混合器中，安装有电动风叶。
6.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，在所述反应器内部靠近预热炉的一端，安装有射流元件。
7.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，在所述冷却器中，安装有水冷却管。
8.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，所述激光发射装置，包括依次连接至反应器上方第一入口的激光器和激光频率调节器。
9.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，所述高压气流发生装置，包括依次连接至反应器上方第二入口的惰性气体罐和高压气流发生器。
10.根据权利要求1所述的利用激光诱导化学气相反应法制备纳米微粒的装置，其特征在于，所述收集装置包括并行设置、且位于分级器下方的多个收集室；所述多个收集室分别通过连接管道和控制阀，与收集器下方的相应出口连接。
【文档编号】B01J4/00GK203620622SQ201320667916
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】郑勇, 丁飞, 张强, 王金玉, 王霆, 陈斌, 徐彩凤, 董洋, 张潮, 郞柳春, 赵海林, 丁璐, 朱丽娜, 魏文龙, 刘焕来, 牛宗霞, 张海霞 申请人:北京新立机械有限责任公司