[发明专利]高纯度碳化硼粉料的制造系统

说明书

本发明涉及高纯度碳化硼粉料的制造系统。所述制造系统包括：进料装置，其设置成以旋转进料方式供应包含碳化硼粉料的物料；容器装置，其具有进料口、出料口以及与它们相连通且设置有除碳区的腔体，所述除碳区设置成用于接收经由所述进料口送入的所述物料并进行除碳处理，以将其中游离碳的重量含量降至不大于预设值；净化装置，其与所述出料口相连通，并设置成用于至少部分地去除通过所述腔体后的物料中的氧化硼，从而获得碳化硼的重量含量不低于99%的高纯度碳化硼粉料。采用根据本发明的制造系统能够安全高效、低成本且高质量地大批量制造出高纯度碳化硼，其具有很强的实用性。

技术领域

本发明属于碳化硼制造技术领域，尤其涉及高纯度碳化硼粉料的制造系统。

背景技术

碳化硼(Boron Carbide )是目前已知的最坚硬材料之一，其已经被广泛应用于诸如各类机电设备制造、珠宝加工、国防军工装备等众多行业领域。例如，可将碳化硼材料用作舰船、飞机、装甲车辆、防弹衣中的陶瓷涂层，其具有重量轻、抗冲击性能强、高温稳定性好等优点。在现有技术中已经提供了很多制备方法、装置、设备等用来制得碳化硼产品，例如可以通过在电炉设备中使用碳来还原三氧化二硼获得。在许多应用场合下，可能需要使用例如以重量计的纯度达到99%或者很高的高纯度碳化硼。然而，现有的高纯度碳化硼制备手段仍在一些方面存在着弊端和不足之处，例如设备昂贵且占地空间大，生产操作复杂，制备过程耗时，特别是在制备时常需要使用化学品进行工艺处理，这不仅导致成本较高，并且环境不友好，而且这些化学品以及排放物等都有可能带来不期望的安全风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了高纯度碳化硼粉料的制造系统，从而能够有效解决或者至少缓解以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。

根据本发明的技术方案，它提供了一种高纯度碳化硼粉料的制造系统，其包括：

进料装置，其设置成以旋转进料方式供应包含碳化硼粉料的物料；

容器装置，其具有进料口、出料口以及与它们相连通且设置有除碳区的腔体，所述除碳区设置成用于接收经由所述进料口送入的所述物料并进行除碳处理，以将其中游离碳的重量含量降至不大于预设值；以及

净化装置，其与所述出料口相连通，并设置成用于至少部分地去除通过所述腔体后的物料中的氧化硼，从而获得碳化硼的重量含量不低于99%的高纯度碳化硼粉料。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述腔体还设置有冷却区，其与所述除碳区相连通，并设置成用于将经过除碳处理后的物料冷却至第一温度范围内。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述冷却区与所述除碳区均垂直布置，并且所述冷却区布置在所述除碳区的下方，使得所述物料在借助重力进行自然下坠通过所述除碳区期间实施除碳处理，并且在借助重力进行自然下坠通过所述冷却区期间实施冷却处理。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述第一温度范围是所述容器装置所在位置处的环境室温-80℃，并且/或者所述预设值不大于1%。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述制造系统还包括：

真空装置，其设置成用于提供真空条件，使得所述物料在真空条件下进行供应；和/或

加热装置，其设置成用于向所述除碳区提供热量而使得其中至少一部分区域的温度处于第二温度范围内，以促使所述物料中的游离碳在进行氧化反应后其重量含量降至不大于所述预设值。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述加热装置是电加热装置，并且/或者所述第二温度范围是300℃-380℃。

在根据本发明的高纯度碳化硼粉料的制造系统中，可选地，所述进料装置包括：