[发明专利]一种生产纳米包覆材料或纳米空心材料的方法和装置

权利要求书

1.一种生产纳米包覆材料或纳米空心材料的方法，该方法包括：

第一步骤：在向料仓中持续通入松动气的情况下将在所述料仓中的纳米核材料加热升温至500℃-650℃；

第二步骤：将氮气持续通入负压通路，以促进纳米核材料从料仓下料至导流筒反应器内；

第三步骤：将预热至300℃-360℃的反应气通过反应气管送入导流筒反应器，从而使反应气与高温的纳米核材料进行热交换，反应气分解并在纳米核材料表面包覆纳米硅薄膜，从而形成第一包覆材料；

第四步骤：生成的第一包覆材料从导流筒反应器进入中间料仓，固体粉料在重力作用下沉降至“中间料仓”底部，以得到纳米包覆材料；

或者，其进一步包括：

脱核步骤：将中间料仓中的纳米包覆材料去核化，以得到纳米空心材料，

其中，所述核材料包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙中的至少一种或其组合，所述反应气选自硅烷、三氯氢硅、二氯氢硅、四氯化硅及它们与氢气的混合物中的至少一种或其组合。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述松动气是氮气，且所述松动气的温度设置为400-550℃。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述负压通路中通入的氮气的温度设置为400-550℃。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述反应气与核材料的比例是1：30-90。

5.根据权利要求1所述的方法，

其中，在导流管反应器中包括导流隔板，从而使所述负压通路在导流反应器的表面形成导流气帘。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

在所述第四步骤之后进一步包括：

第五步骤：检测在第四步骤中得到的纳米包覆材料，若其包覆层厚度小于15nm，则将该纳米包覆材料作为中间体，在向中间料仓中持续通入松动气的情况下将在所述中间料仓中的中间体再次加热升温至500℃-650℃；

第六步骤：将氮气持续通入第二负压通路，以促进粉体从中间料仓下料至第二导流筒反应器内；

第七步骤：将预热至300℃-360℃的反应气通过第二反应气管送入第二导流筒反应器，从而使反应气与高温的中间体进行热交换，反应气分解并在中间体表面包覆纳米硅薄膜，从而形成第二包覆材料；

第八步骤：生成的第二包覆材料从第二导流筒反应器进入收料罐，固体粉料在重力作用下沉降至收料罐底部，以得到终产物的纳米包覆材料；

或者，其进一步包括：

脱核步骤：将收料罐中的终产物的纳米包覆材料去核化，以得到纳米空心材料，

其中，所述核材料包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙中的至少一种或其组合，所述反应气选自硅烷、三氯氢硅、二氯氢硅、四氯化硅及它们与氢气的混合物中的至少一种或其组合。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的方法生产纳米包覆材料或纳米空心材料的装置，该装置包括：

料仓，其设置有料仓进料口、松动气管、出料口，其中所述松动气管设置在料仓下部与出料口相邻；

导流管反应器，其包括反应器进料口、反应器出口、负压通路连接口和反应器进气口，所述反应器进料口、反应器出口分别在导流管反应器的上侧和下侧，所述负压通路连接口和反应器进气口位于导流管反应器侧面；所述反应器进料口连接至料仓的出料口；

负压通路，其连接至所述导流管反应器的负压通路连接口；

反应气管，其连接至所述导流管反应器的反应器进气口；

中间料仓，其包括中间料仓进料口，所述中间料仓进料口与所述导流管反应器的反应器出口相连；

或者，该装置进一步包括独立的或者串接至中间料仓的脱核装置。

8.根据权利要求7所述的装置，

其中，在所述松动气管前设置有松动气加热装置。

9.根据权利要求7所述的装置，

其中，在所述负压通路连接口前设置有负压通路加热装置。