[实用新型]热弧蒸发多腔体纳米粉体制备装置

说明书

热弧蒸发多腔体纳米粉体制备装置，涉及纳米粉体制备领域。设置至少两个主腔室粉体生成单元；各主腔室粉体生成单元分别通过各自热弧控制信号线和各自送料控制信号线连接到弧电源及控制系统；所述主腔室粉体生成单元包括主腔室、热弧装置，所述主腔室顶部设置有热弧装置，主腔室底部设置有收集室，所述热弧装置包括设置于主腔室顶部并伸入主腔室内部的阴极、控制阴极在三个方向移动的阴极控制装置；所述阴极下方正对位置设置阳极，所述阳极后端设置自动送料装置控制阳极送料，所述阳极前端设置冷却水装置以冷却阳极。本实用新型使生产效率大大提高、成本降低；实现多种不同成分粉体同时制备及连续化生产，避免粉体制备中的相互污染，提高粉体纯度。

技术领域

本实用新型涉及纳米粉体制备技术领域，具体是热弧蒸发多腔体纳米粉体制备装置。

背景技术

直流电弧等离子体是制备纳米粒子，特别是“核/壳”型金属(合金)纳米复合粒子、碳相关材料及陶瓷纳米材料的一种有效热源，目前采用此方法初步实现了宏量生产，例如中国专利申请：一种多源直流电弧自动化纳米粉体生产系统及方法(201410189518.4)，但对于大规模工业化生产，还存在着许多技术问题，主要表现在如何高效率、低成本、高纯度、无污染、连续化的制备纳米粉体。

现有纳米粉体制备设备主要都是针对纳米粉体在单腔体即单生成室中生成、分级、捕集和处理，这种单腔体的粉体制备设备存在以下缺陷：

1、生产效率较低，成本较高

目前，单腔体的粉体制备设备及工艺，在完成真空抽取、粉体生成及处理、真空保持等循环过程中，大部分时间用于抽真空和真空保持并循环此过程，一次制备过程中设备抽真空需要3-4h，而时间粉体制备时间少于0.5h，用于真空抽取和真空保持的时间占到50％-70％，而实际粉体生产时间为15-20％，整体而言，生产效率较低，同时由于真空抽取和真空保持并反复重复此过程，将消耗大量的能源，使得成本大大增加。

2、纯度较低、存在交叉污染

单腔体的粉体制备设备及工艺，在制备完成一种材料的纳米粉体制备后，如果再制备其他材料的粉体，铜制坩埚、设备连接处等地方存在粉体残余无法清除，导致制备下一种粉体时至少存在2种粉体之间的相互污染，从而降低纳米粉体的纯度。

3、无法实现真正意义上的连续化生产

目前的单腔体的粉体制备设备及工艺，受制于阳极材料的尺寸，在材料持续送料和供给过程中会存在不够连续的问题。同时，由于粉体的收集过程需要重复的去真空和抽真空过程，对操作时间要求较高，这种方法在大规模工业化生产上无法在保证产品质量的前提下实现连续化生产，在不久将来逐步淘汰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供热弧蒸发多腔体金属纳米粉体连续生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

热弧蒸发多腔体纳米粉体制备装置，其特征在于，设置至少两个主腔室粉体生成单元；

各主腔室粉体生成单元分别通过各自真空支管道连接到真空主管道，真空主管道连接到真空泵组系统；

各主腔室粉体生成单元分别通过各自排气支管道连接到排气主管道，各主腔室粉体生成单元分别通过各自进气支管道连接到进气主管道；

各主腔室粉体生成单元分别通过各自热弧控制信号线和各自送料控制信号线连接到弧电源及控制系统；

所述主腔室粉体生成单元包括主腔室、热弧装置，所述主腔室顶部设置有热弧装置，主腔室底部设置有收集室，所述热弧装置包括设置于主腔室顶部并伸入主腔室内部的阴极、控制阴极在三个方向移动的阴极控制装置；

所述阴极下方正对位置设置阳极，所述阳极后端设置自动送料装置控制阳极送料，所述阳极前端设置冷却水装置以冷却阳极。