[实用新型]用于制备超微细金属粉末的金属蒸发装置

说明书

技术领域

本实用新型公开一种用于制备超微细金属粉末的金属蒸发装置。

背景技术

在物理气相法制备金属粉末工艺中，为了得到粒径较均一、无大颗粒金属残留的超微细(粒径一般在10～1000nm)金属粉末，一般采用较多的为等离子体转移弧金属蒸发装置来制备，如图1所示，该金属蒸发装置一般包括用于盛放金属块和融化后的金属液体的坩埚1’，等离子体转移弧炬2’，等离子体转移弧3’，石墨4’；所述的等离子体转移弧炬2’设于坩埚1’的正上方；所述的坩埚1’底部设有石墨4’，在等离子体转移弧炬2’和石墨4’外通有电源通过导线形成电回路；所述的等离子体转移弧炬2’内设有供气体进入的进气管2.1’，而金属原料则直接通过加料管1.1’进入坩埚内；在电源作用下，进入的气体被电离，在等离子体转移弧炬2’和坩埚1’之间产生等离子体转移弧3’；等离子体转移弧3’直接作用在金属液面上对坩埚1’内的金属液体加热、蒸发、汽化，从而完成对金属的蒸发得到金属蒸气，然后金属蒸气通过冷凝装置聚冷得到超微细金属粉末。

但是这种等离子体转移弧金属蒸发装置存在如下不足：由于受到等离子体转移弧与金属液面热量传递的限制，即等离子体转移弧与坩埚内的金属液面的接触面小，造成金属蒸发效率低，金属蒸气的产量低，能量的消耗大，而大部分等离子体转移弧的能量又得不到充分利用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种充分利用等离子体转移弧的能量、提高金属蒸气的产量和金属蒸发效率，降低能耗，同时又能得到粒径较均一、无大颗粒金属残留的超微细金属粉的用于制备超微细金属粉末的金属蒸发装置。

为了解决上述的技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于制备超微细金属粉末的金属蒸发装置，包括用于盛放金属块和融化后的金属液体的坩埚、等离子体转移弧炬、等离子体转移弧、石墨、电源和导线；所述的等离子体转移弧炬中设有供气体进入的进气管；所述的等离子体转移弧炬产生的等离子体转移弧下端与坩埚中的金属液面相接；所述的石墨设于坩埚的底部；所述的等离子体转移弧炬、等离子体转移弧、坩埚、石墨、电源和导线之间构成电回路，所述的等离子体转移弧的上方设有供金属原料加入的进料管。

采用上述结构，由于金属原料通过设置于等离子体转移弧上方的进料管加入，加入的金属可以整个穿越通过等离子体转移弧。因此，等离子体转移弧的能量就可以得到充分的利用，而不仅仅局限于与坩埚中金属液面接触的较小的那部分；而且，即使有部分在穿过等离子体转移弧而未能完全汽化的金属原料，仍可在坩埚中得到进一步的汽化。所以，本实用新型上述的装置充分利用了能源，提高金属蒸气的产量和金属蒸发效率，降低能耗，同时又能得到粒径较均一、无大颗粒金属残留的超微细金属粉的用于制备超微细金属粉末的金属蒸发装置。

作为优选，所述等离子体转移弧的上方设有供金属原料加入的进料管，该进料管的轴线与等离子体转移弧的轴线之间的夹角呈0～45度。采用该结构，可以保证原料更加充分、顺利的通过等离子体转移弧。

作为进一步优选，所述的进料管设于等离子体转移弧炬内即进料管与等离子体转移弧的轴线之间的夹角呈0度，采用该结构可以节省空间，且又能保证金属原料更加充分、顺利的通过等离子体转移弧。

作为进一步优选，所述的进料管设于等离子体转移弧炬内即进料管与等离子体转移弧的轴线之间的夹角呈45度，采用该结构可以达到均匀进料的效果。

作为优选，所述的进料管为两个，采用两个进料管进料，可以增加进料量，从而提高产量。

作为优选，所述的等离子体转移弧外设有直流线圈，采用该装置可以使得等离子体转移弧得到充分稳定。

附图说明

图1现有技术的等离子体转移弧金属蒸发装置结构示意图。如图所示：1’、坩埚，1.1’、加料管，2’、等离子体转移弧炬，2.1’、进气管，3’、等离子体转移弧，4’、石墨。

图2本发明进料管设于等离子体转移弧炬内的等离子体转移弧金属蒸发装置结构示意图。

图3本发明进料管设于等离子体转移弧炬外的等离子体转移弧金属蒸发装置结构示意图。如图所示：1、坩埚，2、等离子体转移弧炬，2.1、进气管，2.2、进料管，3、等离子体转移弧，4、石墨，5.直流线圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不仅仅局限于以下实施例，在本实用新型保护范围内的任何修改，都认为落入本实用新型的保护范围内。

实施例1