一种物料自动分级的纳米材料制备装置的制作方法

本发明涉及纳米材料技术领域，具体为一种物料自动分级的纳米材料制备装置。

背景技术：

纳米粒子的制备方法很多，主要包括：真空冷凝法，用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。物理粉碎法，通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。机械球磨法，采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素、合金或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。以及气相沉积法、沉淀法、水热合成法和溶胶凝胶法等化学方法。

目前多采用物理粉碎法或机械球磨法获得生产中使用的纳米粒子，但是如上述所言，这两种方法得到的纳米粒子颗粒分布不均匀，严重影响产品质量。

解决工业制备纳米粒子颗粒分布不均匀的问题是目前业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种物料自动分级的纳米材料制备装置，以解决现有技术中纳米粒子颗粒分布不均匀的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种物料自动分级的纳米材料制备装置，加料单元、破碎单元、分级单元、出料单元和控制单元，其中，

所述控制单元与所述加料单元、破碎单元、分级单元、出料单元电连接；

所述加料单元，用于接收外部加入的第一物料；

所述破碎单元，用于将所述第一物料进行破碎，获得第二物料；

所述分级单元，用于检测第二物料的直径，若所述第二物料的直径小于等于预设值，则将所述第二物料为目的物料；

所述出料单元，用于输出所述目的物料。

可选的，所述分级单元若检测获知所述第二物料的直径大于预设值，则将所述第二物料判定为第三物料；

相应的，所述破碎单元用于将所述第一物料和第三物料进行破碎，获得第二物料。

可选的，所述破碎单元包括至少一个破碎装置。

可选的，所述破碎装置为球磨机和/或破碎机。

可选的，所述球磨机内部设有位置传感器，所述控制单元根据所述位置传感器获取球磨机内部物料的数量并控制所述球磨机的转速。

可选的，所述破碎机内部设有位置传感器，所述控制单元根据所述位置传感器获取球磨机内部物料的数量并控制所述破碎机的转速。

可选的，所述分级装置可设置至少两个预设值，包括第一预设值和第二预设值，其中，所述第二预设值大于第一预设值；

相应的，若所述第二物料的直径小于等于第一预设值，则将所述第二物料判定为第四物料；若所述第二物料的直径大于第一预设值且小于等于第二预设值，则将所述第二物料判定为第五物料；若所述第二物料的直径大于第二预设值，则将所述第二物料判定为第三物料；所述输出单元至少包含第一物料输出口和第二物料输出口两个物料输出口，所述第一物料输出口用于输出第四物料，所述第二物料输出口用于输出第五物料。

（三）有益效果

本发明提供了一种物料自动分级的纳米材料制备装置，利用进料单元添加物料，破碎单元将物料破碎，分级单元判断物料等级并分配，输出单元输出符合生产需求的物料，使输出的纳米材料直径在一定范围内，解决了纳米材料颗粒不均匀的问题，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种物料自动分级的纳米材料制备装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一物料自动分级的纳米材料制备装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种物料自动分级的纳米材料制备装置结构示意图，如图1所示，包括：加料单元1、破碎单元2、分级单元3、出料单元4和控制单元5，其中，所述控制单元5与所述加料单元1、破碎单元2、分级单元3、出料单元4电连接；所述加料单元1，用于接收外部加入的第一物料；所述破碎单元2，用于将所述第一物料进行破碎，获得第二物料；所述分级单元3，用于检测第二物料的直径，若所述第二物料的直径小于等于预设值，则将所述第二物料为目的物料；所述出料单元4，用于输出所述目的物料。

具体的，当制备纳米材料时，首先从加料单元1加入加工原料，根据不同的生产需求，加工原料不同，此处不做限制，所有加工原料称为第一物料。然后在本发明提高的装置破碎单元2中，第一物料被破碎，形成直径较小的颗粒，为了方便描述，将经过破碎单元2破碎后的物料称为第二物料。第二物料经过分级单元3时，分级单元3对第二物料中各颗粒的直径进行检测，并将检测值发送给控制单元；由控制单元根据预设值对物料进行分级，将直径小于等于预设值的物料判定为目的物料，由出料单元4将所述目的物料输出，在生产过程中，控制单元5通过数据检测判断加料单元1、破碎单元2、分级单元3和出料单元4中物料的状况控制各单元的启停。

本发明实施例提供的装置，通过控制单元5控制加料单元1、破碎单元2、分级单元3和出料单元4实现物料自动分级，利用控制单元5预设的预设值，在分级单元3对破碎单元2破碎后的物料进行分级，直径小于预设值的物料可以从输出单元4输出，解决了纳米材料颗粒不均匀的问题，提高了产品质量。

在上述实施例的基础上，进一步的，所述分级单元若检测获知所述第二物料的直径大于预设值，则将所述第二物料判定为第三物料；

相应的，所述破碎单元用于将所述第一物料和第三物料进行破碎，获得第二物料。

具体的，生产过程中，分级单元对破碎单元产生的第二物料的直径进行检测，将直径小于等于预设值的物料称为目的物料并由输出单元输出，此外还将直径大于预设值的第二物料判定为第三物料，为了提高产品效率，将第三物料循环输送至破碎单元，由破碎单元继续破碎后再次进入分级单元。这种物料循环的结构有效提高了产品的生产效率，降低了资源浪费。

在上述各实施例的基础上，进一步的，所述破碎单元包括至少一个破碎装置。

如上述实施例所述，本发明实施例提供的装置用于生产纳米材料，所述纳米材料由第一物料破碎得到，因此，在本发明实施例提供的装置中，破碎单元包括至少一个破碎装置，其中破碎装置的数量增加可显著提高破碎速度，并且多个破碎装置可以设置不同的破碎程度从而提高装置的破碎效率。

在上述各实施例的基础上，进一步的，所述破碎装置为球磨机和/或破碎机。

具体的，破碎机和球磨机均用于将直径较大的物料通过挤压冲击等方式形成直径更小的颗粒。当破碎单元内包含多个球磨机时，可以通过调节各球磨机的研磨等级实现分级研磨，提高研磨效率；同样，使用多个破碎机时也可以通过调节各破碎机的破碎等级实现分级破碎，提高破碎效率；特别的，当采用多个破碎机与多个球磨机的组合时，可以先将较大物料进行破碎再使用球磨机研磨，从而提高破碎效率。

在上述各实施例的基础上，进一步的，所述球磨机内部设有位置传感器，所述控制单元根据所述位置传感器获取球磨机内部物料的数量并控制所述球磨机的转速。

在球磨机内部设置位置传感器，并将位置传感器获得的球磨机内部物料的数量传送个控制单元，控制单元可根据球磨机内部物料的数量控制球磨机的转速，当物料数量较多时降低球磨机的转速，当物料数量较少时提高球磨机的转速，从而保障球磨机研磨所得物料的均匀性，进而提高产品颗粒大小的稳定性。

在上述各实施例的基础上，进一步的，所述破碎机内部设有位置传感器，所述控制单元根据所述位置传感器获取球磨机内部物料的数量并控制所述破碎机的转速。

在破碎机内部设置位置传感器，并将位置传感器获得的破碎机内部物料的数量传送个控制单元，控制单元可根据破碎机内部物料的数量控制破碎机电机的转速，当物料数量较多时降低破碎机的转速，当物料数量较少时提高破碎机的转速，从而保障破碎机机所得物料的均匀性，进而提高产品颗粒大小的稳定性。

在上述各实施例的基础上，进一步的，图2为本发明实施例提供的另一物料自动分级的纳米材料制备装置结构示意图，如图2所示，装置包括：加料单元1、破碎单元2、分级单元3、出料单元4和控制单元5，所述分级单元3可设置至少两个预设值，包括第一预设值和第二预设值，其中，所述第二预设值大于第一预设值；

相应的，若所述第二物料的直径小于等于第一预设值，则将所述第二物料判定为第四物料；若所述第二物料的直径大于第一预设值且小于等于第二预设值，则将所述第二物料判定为第五物料；若所述第二物料的直径大于第二预设值，则将所述第二物料判定为第三物料；所述输出单元4至少包含第一物料输出口41和第二物料输出口两个物料输出口42，所述第一物料输出口用于输出第四物料，所述第二物料输出口由于输出第五物料。

具体的，经过破碎单元破碎得到的第二物料进入分级单元后，分级单元检测各物料的直径并发送给控制单元，控制单元根据所述直径与预设值进行比较，所述预设值可设置至少两个，为方便描述，称之为第一预设值和第二预设值，且第一预设值小于第二预设值。若所述直径值小于等于第一预设值，则将所述直径对应的第二物料判定为第四物料，并通过输出单元的第一物料输出口41输出；若所述直径值大于第一预设值且小于等于第二预设值，则将所述直径对应的第二物料判定为第五物料，并通过输出单元4的第二物料输出口42输出；若所述直径值大于第二预设值，则将所述直径对应的第二物料判定为第三物料，并将所述第三物料输送至破碎单元2继续进行破碎。

本发明实施例提供的装置，通过设置多个预设值，实现对产品的多次分级，可在一个生产工序中生产不同直径等级的产品，提高了装置的利用率，并进一步细化生产得到的纳米材料的直径，提高了产品的质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。