专利名称:非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及用于应用于制备超细金属和合金、超细金属氧化物、超细金属 氮化物等超细金属粉体的技术领域,尤其涉及一种非接触式金属丝段电爆法超 细粉制备设备。
背景技术:
现有技术中,制备超细粉的方法很多,电爆法是其中一种,电爆法具有能 量转换率高,制备的金属超细粉粒度分布均匀、纯度高,无污染,能够制备高 熔点难溶金属超细粉等优点而日益受到人们关注。
已公开的电爆法制备超细粉末设备有两种结构, 一种是通过送丝机构将金 属丝送入与电极充分接触,然后控制高压开关向电极施加高电压实现爆炸。专
利00261102.3采用这种结构,这种结构最主要不足是生产效率受到送丝速度影 响。后来专利200320103357.X给出了一种连动式电爆法金属钠米粉制取设备, 该设备采用4一6个独立均布的送丝系统和4一6个独立的等离子开关等,生产 效率提高4一6倍,但仍然受到一定限制。同时,这种金属丝与电极接触爆炸的 结构存在了电极烧蚀现象,金属丝与电极接触的部分不能够爆炸残留在电极上 形成"积瘤",影响后续金属丝的顺利进给和充分接触,生产时需要经常停机清 理电极,从而影响生产效率。
中国专利200420012095.0公开了第二种结构,金属丝段滚落到两电极之 间然后通入高电压使金属丝爆炸,在电爆区增加引弧磁铁。丝段爆炸时引弧磁 铁将电极拉开,使互相接触的金属丝与电极分离从而防止了电极上的"积瘤"。 但由于电磁铁的惯性,金属丝和电极分离过程较缓慢,同时引弧磁铁的存在使 电极更换复杂,不利于生产不同种类的金属超细粉末。从结构上看上,述两种方法结构都比较复杂,对生产有明显的不利影响, 主要是产量低,成本高,故障率高,在生产不同的金属纳米粉末时电极对粉末 纯度影响较大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供非接触式金属丝段电爆法 超细粉制备设备,有效克服了背景技术所述的 一 系列问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是所述的非接触式金属丝段电
爆法超细粉制备设备,包括有爆炸室8,爆炸室8上设有送丝装置1和粉末收 集装置3,其特点在于所述的爆炸室8还设有同轴导电装置6,同轴导电装置 6与高压生成装置7相连。
本发明与背景技术相比,具有的有益的效果是所述的非接触式金属丝段 电爆法超细粉制备设备,其采用一种金属丝与电极非接触的电爆法制备超细粉 设备,能保证超细粉末的纯度。该设备避免电极烧蚀,未爆炸的短丝和碎片通 过下电极排出,不会产生"积瘤",能够使金属丝电爆过程连续进行,从而提高 了生产率。同时,便于高电场对金属丝均匀释放电能,使超细粉末粒度分布更 加均匀。其操作简便,生产效率高,可达1.2公斤每小时;电极更换简单方便, 可以保证粉末纯净度;该设备产生的金属粉末粒度分布均匀,平均粒度在50nm 以下。
图1是本发明的结构原理示意图2是本发明的同轴导电装置6的结构原理示意图。
图中1.送丝装置,2.观察窗,3.粉末收集装置,4.气阀,5.真空泵, 6.同轴导电装置,7.高压生成装置,8.爆炸室,9.上电极,10.上电极支 体,11.下电极,12.下电极支体,13.夹紧螺栓,14.支架,15.导电轴, 16.隔套,17.导电套,18.连接板;C.储能电容器,T.高压变压器,D.高
4压硅堆,R.限流电阻。
具体实施例方式
如图1、 2所示,所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,包括有 爆炸室8,爆炸室8上设有送丝装置1和粉末收集装置3,其特点在于所述的 爆炸室8还设有同轴导电装置6,同轴导电装置6与高压生成装置7相连。
所述的爆炸室8上还设有观察窗2、真空泵5和用于通入保护气体的气阀4。 同轴导电装置6包括有导电轴15和导电套17,导电轴15和导电套17之间设 有隔套16,导电套17与支架14相连,支架14上设有上电极支体10,上电极 9设置在上电极支体10上;导电轴15与连接板18相连,下电极支体12通过 夹紧螺栓13固定安装在连接件18上,下电极支体12上设有与上电极9对应的 下电极11。高压生成装置7包括有高压变压器T,高压变压器T的输出一端通 过高压硅堆D和限流电阻R与导电轴15相接,高压变压器T的输出另一端接 导电套17,储能电容器C和测量电路设置在高压变压器T的输出端之间。送丝 装置1的送丝直径为0.2~0.4mm,送丝段长为40~85mm;所述的上电极9与 下电极11之间的距离为45~90mm,电压6~12Kv。同轴导电装置6通过导电 套17设置在爆炸室8上。上电极支体10与送丝装置1的出丝口对应设置。
所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其采用一种金属丝与电 极非接触的电爆法制备超细粉设备,单相交流电通过高压变压器升压,再经过 高压硅堆整流,向储能电容器充电,在上下电极建立一个高压电场,测量电路 对其电压值进行测量;金属丝通过送丝装置后得到一定长度的丝段,通过上电 极落入高压电场而发生电爆。爆炸发生时金属丝并没有直接与电极接触,而是 通过金属丝端部与电极之间的气体放电产生的等离子体来传导大电流的。利用 同轴导电装置将储能电容器和上下电极连接起来,使得高压线路长度减少,降 低了放电回路的电感。下电极支体和同轴导电装置的正极连接,其高度可调以 适应不同的电极间距。为了保证电爆粉末的纯净度,可以根据金属丝的材料来 对电极的材料进行更换。实施时,单相交流电通过高压变压器T升压,再经过高压硅堆D整流,向 储能电容器C充电,在上电极9和下电极11之间建立一个高压电场,测量电路 对其电压值进行测量;R为限流电阻,其作用是限制电路中电流过大。同轴导 电装置6将储能电容器C和上下电极连接起来,减小了放电回路中的电感,其 中下电极支体12和同轴导电装置的正极连接,其高度可通过夹紧螺栓13调结 以适应不同的电极间距。启动真空泵5对爆炸室8抽真空,当爆炸室的真空度 达到时,打开气阀4往爆炸室充入保护气体。然后,启动高压生成装置7产生 8kv高压向储能电容器C充电,充电电容C的电容量为8.8 nF,随后启动送 丝装置1,长60mm直径为0.3mm的金属铜丝段靠重力竖直落入高压电场中爆 炸,上下电极之间距离调节为65mm,通过观察窗3对电爆室内现象进行观测。 启动粉末收集装置4对爆炸后粉末进行收集包装。
权利要求
1、非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,包括有爆炸室(8),爆炸室(8)上设有送丝装置(1)和粉末收集装置(3),其特征在于所述的爆炸室(8)还设有同轴导电装置(6),同轴导电装置(6)与高压生成装置(7)相连。
2、 根据权利要求1所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特征在 于所述的爆炸室(8)上还设有观察窗(2)、真空泵(5)和用于通入保护气 体的气阀(4)。
3、 根据权利要求1所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特征在 于所述的同轴导电装置(6)包括有导电轴(15)和导电套(17),导电轴(15) 和导电套(17)之间设有隔套(16),导电套(17)与支架(14)相连,支架(14)上设有上电极支体(10),上电极(9)设置在上电极支体(10)上;导 电轴(15)与连接板(18)相连,下电极支体(12)通过夹紧螺栓(13)固定 安装在连接件(18)上,下电极支体(12)上设有与上电极(9)对应的下电极(11)。
4、 根据权利要求1所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特征在 于所述的高压生成装置(7)包括有高压变压器T,高压变压器T的输出一端 通过高压硅堆D和限流电阻R与导电轴(15)相接,高压变压器T的输出另一 端接导电套(17),储能电容器C和测量电路设置在高压变压器T的输出端之 间。
5、 根据权利要求1至4所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特 征在于所述的送丝装置(1 )的送丝直径为0.2~0.4mm,送丝段长为40~85mm; 所述的上电极(9)与下电极(11)之间的距离为45~90mm,电压6H2Kv。
6、 根据权利要求1或3所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特 征在于所述的同轴导电装置(6)通过导电套(17)设置在爆炸室(8)上。
7、 根据权利要求1或3所述的非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,其特 征在于所述的上电极支体(10)与送丝装置(1 )的出丝口对应设置。
全文摘要
非接触式金属丝段电爆法超细粉制备设备,包括有爆炸室8,爆炸室8上设有送丝装置1和粉末收集装置3,其特点在于所述的爆炸室8还设有同轴导电装置6,同轴导电装置6与高压生成装置7相连。其采用一种金属丝与电极非接触的电爆法制备超细粉设备,能保证超细粉末的纯度。该设备避免电极烧蚀,未爆炸的短丝和碎片通过下电极排出,不会产生“积瘤”,能够使金属丝电爆过程连续进行,从而提高了生产率。同时,便于高电场对金属丝均匀释放电能,使超细粉末粒度分布更加均匀。其操作简便,生产效率高,可达1.2公斤每小时;电极更换简单方便,可以保证粉末纯净度;该设备产生的金属粉末粒度分布均匀,平均粒度在50nm以下。
文档编号B22F9/02GK101518823SQ20081018603
公开日2009年9月2日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者亮 朱, 毕学松 申请人:兰州理工大学