[实用新型]等离子体弧粉体制备设备

说明书

一种等离子体弧粉体制备设备包括卸料机构、反应器、正电极以及负电极，卸料机构包括输料管和喷气咀，输料管用于输送制备粉体的原料，喷气咀从外部进入输料管的内部，喷气咀用于供给压缩气体，反应器包括筒体以及顶盖，筒体包括内腔，顶盖设有进料孔，进料孔供输料管连同喷气咀定位在其处，正电极与负电极用于接入直流等离子电源的电路，负电极与正电极用于起弧并使经由喷气咀供入到内腔内的压缩气体电离成等离子体而形成等离子体弧。

技术领域

本公开涉及粉体制备领域，更具体地涉及一种等离子体弧粉体制备设备。

背景技术

由于现代科学技术的不断进步发展，人们对3D打印技术的普及、半导体元器件的大量应用、红外光学镜片等的需求日益增大、新能源电池及储能装备的需求量越来越多，各行各业对粉体材料的纯度和粒度的要求越来越高和越来越细(例如纳米材料的应用)且需量也越来越大，因此，对用于制备纯度越来越高且越来越细的粉体材料的设备的技术要求也越来越先进，产能的需求也越来越大。

于2020年8月7日公布的中国发明专利申请公布号CN111495298A公开了一种等离子体弧磁力旋转气化制粉炉，其中第一电极和第二石墨电极的端头在上下方向上相对、金属原料从第一电极和第二石墨电极的横向侧方靠上的投料口加入倒圆台形或者圆柱形的一体单件的不锈钢坩埚，第一电极设置在坩埚的底壁并与已加入到不锈钢坩埚内的金属原料的接触，第二石墨电极从上方插入坩埚，第二石墨电极与已加入到不锈钢坩埚内的金属原料之间形成等离子体电弧来烧熔并气化金属原料，气化的金属原料通过收尘罩的抽风来被氧化冷却形成纳米级氧化粉体。于2016年1月13日公布的中国发明专利申请CN105234424A公开了一种电弧炉气化生产纳米银粉的工艺，其中，将电解银粉装入蒸发气化系统炉中，在该系统以石墨碳棒为阴极，电解银粉为阳极，将阴极与阳极短暂的接触，接通电源，使其发生短路，再将阴极与阳极分开一定的距离，使阴阳极中间产生高温电弧，将金属在不断融化并蒸发气化，汽化后的银粉粒子随后进入粒子控制系统，银金属原子在此急剧冷却成纳米粒子。

两篇专利温文献采用类似的技术路线，即金属原料/电解银粉(统称为金属料)作为电弧的另一极，这使得石墨电极与金属料之间的间距调整不方便。此外，CN111495298A的金属原料的添加基于金属原料在坩埚中的液面来添加，实现连续不断地加料，使得制粉的产能受限。还有，基于对等离子体电弧/高温电弧对坩埚/蒸发气化系统炉内的金属料的熔化、蒸发，由于金属料在坩埚/蒸发气化系统炉内处于堆积状态，使得金属料的熔化、蒸发的量受到限制，进而使得粉体的制备效率受限。另外，CN111495298A采用的是一体单件的不锈钢坩埚，采用一体单件形式的不锈钢坩埚存在等离子体弧或等离子体弧的漂移电弧接触不锈钢坩埚、进而导致不锈钢坩埚被烧蚀、甚至等离子体弧或等离子体弧的漂移电弧在坩埚内部流动而击穿坩埚的风险。另外，两篇专利温文献采用类似的技术路线中产生的等离子体弧并未径向受到约束，也就是说两篇专利文献均存在等离子体弧或等离子体弧的漂移电弧接触蒸发气化系统炉/坩埚的内壁导致蒸发气化系统炉/坩埚的内壁被烧蚀的风险，进而蒸发气化系统炉/坩埚的内壁因烧蚀产生由蒸发气化系统炉/坩埚的内壁的材料所带来的对所制备的粉体的污染，影响所制备的粉体的纯度。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种等离子体弧粉体制备设备，其能提高产能和粉体的制备效率。

由此，一种等离子体弧粉体制备设备包括卸料机构、反应器、正电极、以及负电极。卸料机构用于供给制备粉体的原料，卸料机构包括输料管和喷气咀，输料管用于输送制备粉体的原料，输料管位于正电极和负电极之间，喷气咀从外部进入输料管的内部并在输料管的内部向下延伸且与输料管的内壁间隔开，喷气咀用于供给压缩气体。反应器包括筒体以及顶盖，筒体包括内腔，顶盖设有进料孔，进料孔供输料管连同喷气咀定位在其处。正电极与负电极用于接入直流等离子电源的电路，正电极与负电极用于伸入筒体的内腔内，负电极与正电极用于在二者的端头之间起弧并使经由喷气咀供入到筒体的内腔内的压缩气体电离成等离子体而形成等离子体弧。