[实用新型]一种负压沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型属于多孔材料制备技术领域，具体涉及一种负压沉积装置。

背景技术

传统的粉末冶金多孔材料均为对称结构，主要包括管状和片状元件，这种对称结构的多孔元件大多采用较粗的粉末经过冷等静压、挤压或模压方法成形后烧结而成，虽然过滤通量较大，但过滤精度较低，无法满足过滤和化工等行业的需求。与对称多孔元件相比，梯度结构的多孔材料优势是对流体中≦2μm亚微米级颗粒的过滤分离，在相同的过滤精度下，梯度多孔材料的分离效率是常规多孔材料分离效率的5～10倍，使其展现出了广阔的市场前景。

国内外学者通过湿法喷涂、溶胶-凝胶和离心沉积等方法在对称结构支撑体的表面制备了一层孔径细小且过滤精度较高的微孔膜，所用的膜层粉末粒度一般为0.5μm～10μm。专利ZL200910219591发明了一种离心涂膜设备，利用粉末浆料在离心力的作用下使得金属粉末沉积在多孔金属管内壁，然后烧结获得具有梯度结构的内壁膜材料，专利US2008/0081007A1利用粉末湿法喷涂技术制备金属外壁膜，获得了较好的效果。但以上方法均需先制备有机物添加的粉末浆料，通过离心或喷涂的方法实现膜层沉积，然后通过特定的烧结工艺获得具有梯度结构的多孔材料，但烧结后有机物往往不能完全脱除，并且在制备过程中会形成大量粉尘污染，对环境和操作者会产生严重危害。对多孔材料而言，包括陶瓷基和金属基两种，目前主要的用途是用于过滤与分离行业，工况环境复杂多变，有机物的残留会影响多孔材料的耐腐蚀性和机械性能，现有技术急需一种能够实现易于制备具有良好梯度结构且使用方便的沉积设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种负压沉积装置，该装置使用操作简便，工作安全可靠且粉末原料可回收，加工效率高，能简便、快速且高质量的完成多种形状、尺寸的具有梯度结构的多孔材料的制备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种负压沉积装置，包括内部为中空结构的底座，其特征在于：所述底座内部安装有真空泵，所述底座上设置有分离室，所述分离室上端连通有沉积室，所述沉积室上端设置有用于混合待沉积粉末原料和空气的混合室，所述混合室内部设置有风扇，所述混合室上端设置有空气过滤器，所述分离室的下端通过高效过滤器与真空泵相连通，所述分离室内设置有过滤网；所述底座上设置有用于向混合室内提供待沉积粉末原料的送粉器和用于测量沉积室上下两端压差的压差传感器，所述沉积室内可拆卸安装有用于固定多孔材料工件的夹具。

上述的一种负压沉积装置，其特征在于：所述夹具由安装在所述沉积室两侧内壁上的左夹片和右夹片组成。

上述的一种负压沉积装置，其特征在于：所述分离室和真空泵之间的管道上设置有气体流量计。

上述的一种负压沉积装置，其特征在于：所述底座上设置有定位杆，所述定位杆上设置有用于安装所述混合室和空气过滤器的固定杆。

上述的一种负压沉积装置，其特征在于：所述送粉器的出粉口处连接有喇叭形喷嘴。

上述的一种负压沉积装置，其特征在于：所述风扇的数量为2个。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型使用操作简便，工作安全可靠且粉末原料可回收，加工效率高，能简便、快速且高质量的完成多种形状、尺寸的具有梯度结构的多孔材料的制备。

2、本实用新型结构简单，设计合理且安装布置方便，其工作原理是利用负压作用将粉末原料通过气流输送至多孔材料工件表面，在被加工的多孔材料工件两侧产生压差，通过压差的作用使得粉末原料在多孔材料工件表面形成“滤饼”，控制气体流速使得粉末原料不断沉积在多孔材料工件上，随着沉积过程的进行，“滤饼”持续增厚，从而在多孔材料工件表面形成膜层结构。

3、本实用新型适用于制备各种材质的具有梯度结构的多孔材料，包括陶瓷基多孔材料和金属基多孔材料，并且可在管状多孔材料工件的外壁或内壁上沉积横截面直径均约为10mm～110mm，厚度约为0.5μm～100μm的膜层，在片状多孔材料表面沉积横截面直径约为5mm～110mm，厚度约为0.5μm～1000μm的膜层，适用范围广。

4、本实用新型使用时无需在粉末原料中添加任何助剂，不会对多孔材料的使用性能造成影响，并且本实用新型设置于分离器中的过滤网和高效分离器能够回收进入分离室的粉末原料同时保护下游的设备安全，对粉末原料的回收率高，不会对操作环境和操作者产生任何危害。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。