[发明专利]一种大功率微波等离子体粉体处理器

说明书

本发明公开了一种大功率微波等离子体粉体处理器，包括矩形波导，所述矩形波导上设置有穿过矩形波导到微波谐振腔的微波天线，所述微波谐振腔包括圆柱腔体，以及设置在圆柱腔体内的石英钟罩，所述石英钟罩将圆柱腔体分隔成上腔体和下腔体，所述下腔体的下端连接有排气腔，且下腔体与排气腔之间为密封连接，所述圆柱腔体的内径从上到下逐渐增大，所述下腔体的内部设置有用于增添放置处理粉体的流化床杯。本发明通过微波天线将矩形波导中的TE模转化为圆柱腔体中的TM模，加大了反应室容积，解决了流化床杯尺寸受限制的问题，从而能够比现有的石英管式流化床式装置处理更多的粉体。

技术领域

本发明涉及材料处理技术领域，具体涉及一种大功率微波等离子体粉体处理器。

背景技术

无机材料粉体(如金刚石、石墨烯、立方氮化硼微粉和纳米粉)的表面净化、活化和功能化能改变粉体的分散性(解团聚性)、与溶液(水、油和其它液体)的亲和性、与其它材料的粘附性以及增加其它表面功能性(催化性、敏感性、抗氧化性等)，对开拓粉体的应用极为重要。用高密度的等离子处理粉体具有性能好、效率高的优势。目前已有的微波等离子体处理粉体的装置由于结构尺寸限制，流化床杯容积较小(杯体内径只有25mm)，承载的粉体较少，微波功率也较低(不超过1KW)，处理效率和品质都有待提高，不适合大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率微波等离子体粉体处理器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大功率微波等离子体粉体处理器，包括矩形波导，所述矩形波导的一端依次连接有三销钉调节器、环形器和微波源，且矩形波导的另一端连接有微波谐振腔，所述矩形波导上设置有穿过矩形波导到微波谐振腔的微波天线，所述微波谐振腔包括圆柱腔体，以及设置在圆柱腔体内的石英钟罩，所述石英钟罩将圆柱腔体分隔成上腔体和下腔体，所述下腔体的下端连接有排气腔，且下腔体与排气腔之间为密封连接，所述圆柱腔体的内径从上到下逐渐增大，所述下腔体的内部设置有用于增添放置处理粉体的流化床杯，所述流化床杯的下端连通有穿过排气腔的介质管，该介质管与流化床杯的连接处设置有棉团，所述流化床杯的上端设置有密封盖。

优选的，所述流化床杯的材质为石英、陶瓷、耐热玻璃其中任意一种。

优选的，所述流化床杯为漏斗状，其上端设置有竖直筒，所述密封盖设置在竖直筒的上端。

优选的，所述圆柱腔体的内径范围为120mm-150mm。

优选的，所述排气腔的一端连接有真空规管，且排气腔的另一端依次连接有旋风分离器、粉体过滤器和真空泵。

优选的，所述密封盖的材质为陶瓷，且密封盖的外表面上开设有多个通孔。

优选的，所述介质管的外壁设置有用于固定介质管的支撑管。

优选的，所述下腔体与排气腔连接处设置有短路盘，且该短路盘设置在介质管的外壁。

优选的，所述介质管的下端连接有气体钢瓶。

优选的，所述棉团的材质为多孔陶瓷、石英其中任意一种。

由上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

本发明通过微波天线将矩形波导中的TE模转化为圆柱腔体中的TM模，加大了反应室容积，解决了流化床杯尺寸受限制的问题，同时也提高了功率承载能力(可以达到3KW)，能够大容量、高功率的工作，从而能够比现有的石英管式流化床式装置处理更多的粉体，实现大容量、高功率的粉体功能化处理。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明流化床杯结构示意图。