[发明专利]一种纳米材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料加工方法，特别是公开一种纳米材料的制造方法。

背景技术

众所周知，知识经济时代的到来，其社会产品的特征之一即是纳米材料的出世，本发明且不论纳米材料的用途，专谈它的生产工艺，金属、金属氧化物、氟化物以及半导体、半导体氧化物、氮化物、氟化物，金刚石等材料被加工到30～1000纳米的时候由此产生两个问题，一是这些颗粒是不是受到污染，是不是纯正物；二是随着人们对各种纳米材料认知度的提高，应该在产品里添入何种纯正的纳米材料以及何种纳米尺度的材料能够让产品发挥最大的功效，这些已经受到各专业人员越来越多的关注。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术制造纳米材料的缺点，提供一种纯正纳米材料的制造方法。

本发明是这样实现的：一种纳米材料的制造方法，包括采用高速气流粉碎机进行粉碎工艺，其特征在于：在高速气流粉碎工艺之前，对被加工大块料进行气化并凝结成片状材料的工艺，所述片状材料的生产工艺即是：在真空室内利用电子枪和钼舟产生的高温使大块料气化并凝结成片状材料，片状材料是能被加工成纳米材料的中间体，电子枪主要用于1000℃以上才能被气化的非金属无机物固体材料，钼舟主要用于1000℃以下就能气化的材料，真空室内安装多台电子枪和钼舟，对材料同时进行气化、合成新的材料，其中一台钼舟是放硅油专用的，当其他材料气化时，硅油以0.2纳米/秒的速率蒸发，硅油分子夹在被气化材料分子间极细微的缝隙中，破坏了材料分子的键合，还设置了对真空度的监控设备，使其达到电子枪和钼舟正常的工作所需真空度，设置了石英晶体振荡仪，通过对应代表读数控制电子枪和钼舟的气化速率，真空室内设置了旋转的片状材料收集器，当电子枪和钼舟里的材料气化后，在收集器的斜面上形成片状材料。

所述片状材料：三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛片状物的电子显微照片显示，它们呈柱形颗粒状，柱体直径为，柱体间有极细微缝隙。

所述高速气流粉碎机进行粉碎工艺是由22000～28000转/分钟的高速气流粉碎机和配置功率为40Hz～2W/cm2的超声波粉碎机，分别前后道工序工作，进行一次粉碎工艺，在粉碎机上安装直刀和大弯刀各一把，粉碎后出料口收集的粉料粒径为800～900纳米，然后将收集粉料与无水乙醇按1∶8重量配比，放入超声槽连续粉碎30分钟，此时溶液中100～500纳米的粒径占全部重量比的68％；二次粉碎工艺在粉碎机上只安装一把直刀，并且高速气流粉碎机二次粉碎要与小功率变频轴流风机组合使用，将一次粉碎粉料放入100℃烤箱加热1小时后进行二次粉碎得400～500纳米粉料，然后将收集的400～500纳米粉料与无水乙醇按重量比为1∶8的配比放入超声槽连续粉碎，测得溶液中粒径为50～60纳米的粒子占粒子总数量93％。

本发明的有益效果是：本发明工艺把金属、金属氧化物、氟化物以及半导体材料，半导体氧化物、氮化物、氟化物，金刚石置放在真空度为2×10-2Pa～5×10-4Pa的真空室里，通过电子枪或钼舟产生的高温气化材料，在片状材料收集器上凝结成片状物；将这种片状物再进行后续的气流粉碎和超声粉碎，可以获得纯正的纳米材料。

附图说明

图1是纳米材料制造方法加工片状材料的真空设备结构示意图；

图2是真空室内的大功率电子枪蒸发设备的结构示意图；

图3是三氧化铝片状物电子显微照片；

图4是二氧化锆片状物电子显微照片；

图5是二氧化钛片状物电子显微照片。

图中：1、真空室；2、真空机械泵；3、扩散泵；4、扩散泵加热电炉；5、扩散泵冷却水盘管；6、水冷障板；7、高阀；8、预阀；9、低阀；10、真空机械泵放气阀；11、真空室放气阀；12、高真空规管；13、低真空规管；14、电子枪；15、钼舟；16、石英晶体振荡仪传感器；17、片状材料收集器；18、阴极枪灯丝；19、聚焦集；20、阳极；21、磁场线圈；22、电子束；23、束斑；24、大块材料；25、紫铜坩锅；26、冷却水囊；27、旋转装置。

具体实施方式

根据图1～图5，本发明纳米材料的制造方法分为加工片状材料和粉碎片状材料两个步骤

一、加工片状材料的设备和工艺

1、真空设备：包括真空室1、真空机械泵2、扩散泵3、扩散泵加热电炉4、扩散泵冷却水盘管5、水冷障板6、高阀7、预阀8、低阀9、真空机械泵放气阀10、真空室放气阀11、高真空规管12、低真空规管13、电子枪14、钼舟15、石英晶体振荡仪传感器16、片状材料收集器17，如图1。