能级撕裂法纳米材料生产设备的进料机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型纳米材料生产技术领域，更具体的是涉及一种纳米材料生产设备的进料机构。
【背景技术】
[0002]超微粉体技术被国内外科技界称为跨世纪的高新技术。随着科学技术的迅速发展，超微材料和纳米材料的研宄应用，具有广阔的应用前景，对推动工业技术进步有着极其重要的作用。纳米材料，又称超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米材料的制备技术主要使用化学方法制备，有酶溶法及化学渗透法、激光法等。当然，也有物理方法制备的，如高压匀浆法、高速珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法、低温微纳米破壁法。
[0003]高压匀浆法：设备是高压匀浆器，它由高压泵和匀浆间组成，英国ADV公司和美国Microfluidics公司均有产品出售。其破碎机理：分子细胞在一系列过程中经历了高速造成的剪刀，碰撞以及由高压到常压的变化从而造成分子细胞的破碎。存在的问题：较易造成堵塞的团状或丝状真菌分子细胞，较小的革兰氏阳性首以及有些亚分子细胞，质地坚硬，易损伤匀浆阀，也不适合用该法处理。
[0004]高速珠磨法：设备是珠磨机，瑞士 WBC公司和德国西门子机械公司均制造各种型号的珠磨机，其破碎机下：微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌浆作用下充分混合，珠子之间以及珠子和分子细胞之间和互相剪切、碰撞，促使分子细胞壁破碎，释出内含物，在珠波分离器的协助下，珠子被滞留在破碎室内，浆液流出，从而实现连续操作，破碎中，产生的热量由夹套中的冷却液带走。存在的问题：操作参数多，一般赁经验估计并且珠子之间的液体损失30%左右。
[0005]超声破碎：频高于15?20KHz的超声波在高强度声能输入下可以进行分子细胞破碎。其破碎机理：可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关。超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、分子细胞浓度及首种类型等因素有关。存在问题；超声波破碎在实验室规模应用较普遍，处理少量样品时操作简便，液量损失少，但是超声波产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质变性失活。而且大容量装置声能传递，散热均有困难。
[0006]低温微纳米破壁：将物质放在-170度的低温下使其冷冻，随后在常温下融化，如此反复，使得分子细胞壁破碎。存在的问题：建造低温环境对设备需求较高，采用温差破碎成本较高。
[0007]酶溶法：就是用生物酶将细胞壁和细胞腊消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-I. 3-葡聚糖酶、蛋白酶等。存在的问题；易造成产物抑制作用，这可能是导致胞内物质释放率低的一个重要因素。而且溶酶价格高，限制了大规模利用。若回收溶酶，则又增加百分离纯化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差，不同菌种需选择不同的酶。
[0008]化学渗透法：某些有机溶剂（如苯、甲苯）、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变分子细胞壁或膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来。其作用机理；化学渗透取决于化学试剂的类型以及分子细胞壁和膜的结构与组成。存在的问题；时间长，效率低；化学试剂毒性较强，同时对产物也有毒害作用，进一步分离时需要用透析等方法除去这些试剂；通用性差:某种试剂只能作用于某些特定类型的微生物细胞。
[0009]激光诱导法:即由块状物经一定的加热方式使之气化，再经冷凝而形成超微粉体沉积而取得。单一金属材料可依上述工艺方法来制取。存在的问题；合成量不大、仅能小量生产，小时产量仅有百克左右，成本昂贵并且改变了材料的许多结构和性质，以及材料相的变化限定了其应用领域。
[0010]超微材料(亚微米及纳米级)是21世纪的基础材料，是当前高科技领域国际竞争的热点之一。物理制备技术能否生产超微材料和纳米材料是目前科技界非常渴望和关注的一项跨时代的科研攻关项目。目前世界各国特别是工业发达国家，政府每年都投入巨资进行这方面的研宄与开发。鉴于目前超微粉体材料，特别是纳米材料研宄应用的现状和存在的技术问题，因此，如何能研宄出比现有技术更为先进的制备设备，以实现高效地生产所需的纳米粉体，是本领域技术人员不断探讨和非常关注的课题。
[0011]针对现有技术中存在的问题，本申请人设计了一种“能级分子材料细胞撕裂设备”，根据克罗科定理，利用超声速气流形成所需要的漩涡湍流流体，利用漩涡湍流流体撕裂分子材料细胞，以制得预定颗粒直径的纳米材料。
【发明内容】
[0012]本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种操作简单，生产效率高，成本低的纳米材料生产设备的进料机构。
[0013]本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的:一种纳米材料生产设备的进料机构，其特征在于，它包括原料漏斗、螺旋输送机构以及设置在螺旋输送机构左右两侧的气流孔，原料漏斗固定在螺旋输送机构的上方，与螺旋输送机构的入料口连接。
[0014]作为上述方案的进一步说明，螺旋输送机构包括螺旋输送外壳、螺旋输送轴、连接带动螺旋输送轴旋转的电机驱动装置，在螺旋输送外壳内设置有与螺旋输送轴对应的轴承和螺旋输送轴承座，螺旋输送轴上安装有油封。
[0015]所述电机驱动装置包括电机、变速机构、传动机构，电机将力矩传到变速机构，再通过变速机构输出传动机构，进而带动螺旋输送轴旋转。
[0016]所述纳米材料生产设备还包括能量场发生器、温度交换模块和与温度交换模块连接的出料机构，能量场发生器设置在温度交换模块内，由温度交换模块控制能量场发生器的内部温度；能量场发生器与螺旋输送机构连接，通过螺旋输送机构将从原料漏斗送入的物料有序的送进能量场发生器进行分子材料细胞撕裂工序。
[0017]所述能量场发生器包括能量场腔体及其内设置的能量场发生模芯，能量场发生模芯包括叶盘、沿叶盘的周向设置的多个齿梳、固定在叶盘中心的旋转轴，能量场腔的两端分别设置有容旋转轴穿过的轴孔，旋转轴与动力装置连接。
[0018]所述出料机构包括与能量场发生器的旋转轴对应的前端轴承座、以及设置在能量场发生器的能量场腔体上的至少一个物料引出口，及设置在物料引出口周围的至少两个负反馈压力调节口。
[0019]所述能量场腔体呈环状，包括能量场外环、能量场内环和固定于能量场外环、能量场内环之间的前、后端环形挡板，在能量场外环设置有至少一个材料注入口，材料注入口连通能量场外环与能量场内环之间的能量场腔。
[0020]所述进料机构同时作为能量场发生器的旋转轴的后端轴承座。
[0021]本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
[0022]本实用新型采用螺旋输送的方式将物料向能量场发生器中有序的输送，通过利用能量发生器的产生不同能量级别一个或者多个漩涡形成多级能量场，使得物料在一个或者多个高度漩涡湍流中能量级差的作用形成不同级别的风洞效应，瞬间把分子材料细胞撕裂粉碎，产量高，无污染，生产的产品精度高，造型好，适用范围广。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的纳米材料生产设备结构示意图；
[0024]图2为本实用新型的进料机构结构示意图；
[0025]图3为本实用新型的进料机构结构示意图；
[0026]图4为本实用新型的进料机构结构示意图；
[0027]图5为本实用新型的能量场发生模芯剖视图；
[0028]图6为本实用新型的能量场发生模芯结构示意图；
[0029]图7为本实用新型的能量场腔体结构示意图；
[0030]图8为本实用新型的能量场腔体剖视图；
[0031]图9为本实用新型的温度交换机构结构示意图；
[0032]图10为本实用新型的温度交换机构结构示意图；
[0033]图11为本实用新型的出料机构原理图；
[0034]图12为本实用新型的出料结构剖视结构示意图。
[0035]附图标记说明:1、原料漏斗
[0036]2、螺旋输送机构21、螺旋输送外壳22、螺旋输送轴23、电机驱动装置231、电机232、变速机构233、传动机构24、螺旋输送轴承座25、油封
[0037]3、气流孔4、气流孔5、气流孔
[0038]6、能量场发生器61、能量场腔体611、能量场外环612、能量场内环613、环形挡板614、材料注入口 615、清洁液排除口 616、控制开关装置6161、开关齿条6162、定位连接板6163、传动齿轮组6164、手动驱动装置61641、连接板61642、调节盘61643、调节手柄61644、调节杆61645、调节杆座62、能量场发生模芯621、叶盘622、齿梳623、旋转轴63、驱动电机
[0039]7、温度交换模块71、温度交换底座72、温度交换模块腔体721、腔体外环722、前挡板723、后挡板724、连接块
[0040]8、出料机构81、前端轴承座82、物料引出口 83、负反馈压力调节口。
【具体实施方式】
[0041]为方便本领域技术人员更好地理解本实用新型的实质，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细阐述。
[0042]如图2-图4所示，本实用新型是一种纳米材料生产设备的进料机构，它包括原料漏