[发明专利]一种燃烧法快速制备粉末装置

说明书

本发明提出了一种燃烧法快速制备粉末装置，适用于氧化物粉体材料的制备。本发明是将样品原液干燥、烘干和燃烧等工艺过程一次性的在装置中完成，解决了传统工艺中，如：干燥、烘干等过程由于长时间静置，造成原液分层和燃烧不充分等问题，并可以大大提高样品的制备效率。

技术领域

本发明涉及氧化物粉体材料的制备技术领域，特别是一种燃烧法快速制备粉末装置。

背景技术

氧化物粉末广泛应用于材料领域的诸多方面，如：固相法制备陶瓷样品、功能涂料等。溶胶-凝胶法是制备材料的湿化学方法中的一种崭新的方法，从80年代初期，该方法开始被广泛应用于铁电材料、超导材料、冶金粉末、陶瓷材料、薄膜的涂覆及其他材料的制备等。[溶胶-凝胶法的研究和应用现状，黄传真，艾兴，侯志刚，陈元春，1997，8]

常用的氧化物粉末制备主要用以下几种方法：(1)物理方法，其中包含粉碎法，蒸发冷凝法。(2)化学方法，其中包含气象分解法，气象合成法，沉淀法，溶胶-凝胶法，微乳液法，水热法。其中，溶胶-凝胶法是一种用液体化学试剂或溶胶为原料，反应物在液相下均匀混合并进行反应，生成稳定的溶胶体，没有沉淀发生，放置一定时间后转变为凝胶，其中含有大量液相，可借助蒸馏出去液体介质。其优点是：增进多元组分体系的均匀性，均匀度可达分子或原子尺度；反应过程易于控制；不同的工艺过程，同一原料可用于不同制品；可制得表面积很大的凝胶或粉末。[溶胶-凝胶技术的研究与应用，王悦辉，庄志强，2003，47]

燃烧法是从溶胶-凝胶法基础上发展出来一种制备粉体材料的方法，主要用于制备氧化物粉体材料，也是许多氧化物体材料原料的制备方法之一。燃烧法的原料与溶胶-凝胶法等溶液方法十分相似，通常以有机盐、无机盐为主要原料并将这些原料溶于酸、碱溶液中再加入相关分散剂等形成胶体或络合物，形成离子分布较为均匀胶状物质。再经过烘干和燃烧等过程形成氧化物粉体材料。但在经烘干等过程中，由于其有机物等挥发引起离子分布不均匀或引起团聚等；另外，燃烧过程中也存在成燃烧不充分等问题。

发明内容

本发明提出了一种燃烧法快速制备粉末装置，有效解决传统燃烧法在样品制备过程中，制备周期长、离子分布不均匀和引起团聚等以及燃烧不充分等问题。

实现本发明的技术解决方案为：一种燃烧法快速制备粉末装置，包括真空管，置于真空管上端的排气系统，置于真空管下端的进气系统，置于真空管内靠近排气系统一端的干燥装置，置于真空管内靠近进气系统一端的燃烧装置，位于真空管内干燥装置与燃烧装置之间的冷却区，以及置于真空管上且穿过排气系统与干燥装置连接的进料装置，所述干燥装置、燃烧装置分别由第一加热及控温系统和第二加热及控温系统对干燥和燃烧两个过程进行系统控温，进料装置置于真空管上且穿过排气系统与干燥装置连接，所述样品收集装置位于气体导向装置的上方且位于燃烧装置的下方。

优选地，所述进气系统包括气体混合装置以及两端分别与气体混合装置、真空管连接的气体导向装置。

优选地，所述气体混合装置与气体导向之间设有流量阀。

优选地，所述排气系统包括设置在真空管上端的气体导向装置以及真空泵连接管。

优选地，所述燃烧装置内的温度由第二加热及控温系统控制在240～500℃。

优选地，所述干燥装置内的温度由第一加热及控温系统控制在80～150℃。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)本发明烘干与燃烧在同一个装置中完成，降低了样品制备过程中污染；(2)本发明燃烧过程可以通入氧气有助于完全燃烧，减小样品中有机物(如：C)的残留有助于改善样品电学性能；(3)本发明制备过程时间短，避免了传统工艺过程，如：干燥、烘干等长时间静置，造成原液分层，引起样品成分的偏差。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明