[发明专利]一种超细颗粒破碎装置及破碎方法

说明书

本发明公开了一种超细颗粒破碎装置及破碎方法。所述超细颗粒破碎装置包括破碎混料腔室，具有高压流体输入口和原料输入口；破碎喷头。所述超细颗粒破碎方法包括：高压流体通过高压流体输入口进入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室内产生负压，使原料从原料输入口被吸入破碎混料腔室内且与高压流体混合而被剪切破碎，产生第一次破碎，并形成包含有一次破碎的原料与高压流体的第一混合物料；第一混合物料通过破碎喷头喷出，并利用空穴爆破效应使第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，形成包含有二次破碎的原料与高压流体的第二混合物料。本发明可破碎粉体状、颗粒状、液体原料达到微/纳米级别，增加材料的使用性能，实现大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种超细颗粒破碎装置，特别涉及一种超细颗粒破碎装置及利用其对原料进行微米、纳米级破碎的破碎方法，属于破碎设备技术领域。

背景技术

纳米材料的制备是纳米技术研究的最重要的基础技术，目前制备纳米材料大部分采用的是气相法和液相法，这些方法都存在工艺复杂、操作精细、成本昂贵或前驱体制备困难等特点，只能实现实验室内少量样品制备，难以实现工业化生产。

目前还有一些涉及到纳米级原料的制备方法，都是先将物体破壁，或者通过水、醇或二氧化碳等溶剂进行高温水煮，加入表面活性剂，并通过搅拌、超声波振动、高压质机粉碎等方法，以得到纳米级原料。但是通过这些制备方法所用设备大都效率低，能耗大，生产和维修成本都很高，且对于实现纳米级原料的大规模生产，现有设备难以实现。再者，加入的溶剂或表面活性剂若与原料发生化学反应，还会产生衍生物，会进一步提高纳米破碎过程的难度。

因而，根据现有纳米破碎设备存在的缺点，如何进一步加以改进，提高破碎效率，简化工艺方法，成为目前业界研发人员新的研究方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超细颗粒破碎装置及破碎方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种超细颗粒破碎装置，它包括：

破碎混料腔室，具有高压流体输入口和原料输入口，高压流体经所述高压流体输入口连续进入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室内产生负压，使原料从原料输入口被吸入破碎混料腔室且与所述高压流体混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料与高压流体的第一混合物料；

破碎喷头，用于接收所述破碎混料腔室输出的第一混合物料，并利用空穴爆破效应使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料与高压流体的第二混合物料。

作为本发明的优选方案之一，所述超细颗粒粉碎装置还包括：破碎靶，设置在与所述破碎喷头的物料出口对应位置处，使所述破碎喷头输出的第二混合物料能够直接撞击所述破碎靶，从而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。

优选的，所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米级粒径或纳米级粒径。

更优选的，所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米级粒径或纳米级粒径。

进一步的，所述高压流体的压力为350-400MPa，所述高压流体优选为水，也可以是气体或油，且尤其优选为水。

所述原料可以是粉体状、颗粒状、液态或其它合适形态。

作为另一优选方案，所述超细颗粒粉碎装置还包括：破碎装置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎装置桶的顶部与破碎混料腔室连通，底部设置有原料输出口。

进一步的，所述破碎混料腔室通过高压流体输入口与高压流体供给装置连接，所述高压流体输入口处还设置有压紧螺套，所述压紧螺套内还设置有螺套芯。