一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，包括依次配合安裝的反應(yīng)物輸入裝置、氣體成分控制儀、混合器、預(yù)熱爐、反應(yīng)器、冷卻器、分級器和收集裝置，以及分別安裝在所述反應(yīng)器上方的激光發(fā)射裝置和高壓氣流發(fā)生裝置。本實(shí)用新型所述利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中控制精度低、反應(yīng)時(shí)間長和適用范圍小等缺陷，以實(shí)現(xiàn)控制精度高、反應(yīng)時(shí)間短和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及納米微粒制備裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于納米微粒是顆粒尺寸為納米量級的超細(xì)微粒，粒徑一般為Ι-lOOnm，納米粒子具有表面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)，和宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊的性質(zhì)，使得納米材料及其制備的器件廣泛應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，如航空航天、國防、農(nóng)業(yè)、建筑、食品衛(wèi)生、橡膠、涂料、醫(yī)藥、油墨、化妝品等領(lǐng)域。
[0003]早在20世紀(jì)40年代，世界上已有少數(shù)國家開始制備納米微粒，當(dāng)時(shí)大部分采用溶膠-凝膠法，共沉淀法、水熱法、微孔液法等。
[0004]經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國一些大型企業(yè)，在掌握這些傳統(tǒng)制備納米材料的基礎(chǔ)上，不斷完善創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出了商品位的納米材料。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在控制精度低、反應(yīng)時(shí)間長和適用范圍小等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，以實(shí)現(xiàn)控制精度高、反應(yīng)時(shí)間短和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，包括依次配合安裝的反應(yīng)物輸入裝置、氣體成分控制儀、混合器、預(yù)熱爐、反應(yīng)器、冷卻器、分級器和收集裝置，以及分別安裝在所述反應(yīng)器上方的激光發(fā)射裝置和高壓氣流發(fā)生裝置。
[0008]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)物輸入裝置，包括并行設(shè)置的氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐、液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐；所述氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐、液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐，分別通過連接管道和控制閥連接至氣體成分控制儀。
[0009]進(jìn)一步地，在所述液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和氣體成分控制儀之間的連接管道上，安裝有高壓噴射泵；所述高壓噴射泵位于控制閥遠(yuǎn)離液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐的一側(cè)。
[0010]進(jìn)一步地，在所述固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和氣體成分控制儀之間的連接管道上，安裝有高壓噴射泵；所述高壓噴射泵位于控制閥遠(yuǎn)離固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐的一側(cè)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，在所述混合器中，安裝有電動(dòng)風(fēng)葉。
[0012]進(jìn)一步地，在所述反應(yīng)器內(nèi)部靠近預(yù)熱爐的一端，安裝有射流元件。
[0013]進(jìn)一步地，在所述冷卻器中，安裝有水冷卻管。
[0014]進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射裝置，包括依次連接至反應(yīng)器上方第一入口的激光器和激光頻率調(diào)節(jié)器。
[0015]進(jìn)一步地，所述高壓氣流發(fā)生裝置，包括依次連接至反應(yīng)器上方第二入口的惰性氣體罐和高壓氣流發(fā)生器。
[0016]進(jìn)一步地，所述收集裝置包括并行設(shè)置、且位于分級器下方的多個(gè)收集室；所述多個(gè)收集室分別通過連接管道和控制閥，與收集器下方的相應(yīng)出口連接。
[0017]本實(shí)用新型各實(shí)施例的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，由于包括依次配合安裝的反應(yīng)物輸入裝置、氣體成分控制儀、混合器、預(yù)熱爐、反應(yīng)器、冷卻器、分級器和收集裝置，以及分別安裝在反應(yīng)器上方的激光發(fā)射裝置和高壓氣流發(fā)生裝置；不僅可以制備各種單氧化物納米產(chǎn)品材料，還可以通過對加入反應(yīng)氣體成分，液體或固體反應(yīng)物料組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的控制，制備多種復(fù)合納米材料產(chǎn)品；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中控制精度低、反應(yīng)時(shí)間長和適用范圍小的缺陷，以實(shí)現(xiàn)控制精度高、反應(yīng)時(shí)間短和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0021]圖1為本實(shí)用新型利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0023]1-氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐；2_液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐；3-固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐；4_連接管道；5_控制閥；6_高壓噴射泵；7_氣體成分控制儀；8_混合器；9_電動(dòng)風(fēng)葉；10_預(yù)熱爐；11_射流元件；12_反應(yīng)器；13_冷卻器；14_水冷卻管；15_收集室；16_分級器；17_惰性氣體罐；18-高壓氣流發(fā)生器；19_激光頻率調(diào)節(jié)器；20_激光器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖1所示，提供了一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置。該利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，能夠制得均勻、高純、超細(xì)、力度窄分布的各類納米微粒，其中包括單氧化物產(chǎn)品，復(fù)合氧化物產(chǎn)品和一些非氧化物產(chǎn)品。
[0026]本實(shí)施例的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，包括氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐1、液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐2、固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐3、高壓噴射泵6、氣體成分控制儀7、混合器8、預(yù)熱爐10、反應(yīng)器12、激光器20、激光頻率調(diào)節(jié)器19、冷卻器13、惰性氣體罐17、高壓氣流發(fā)生器18、分級器16、收集室15、連接管道(如連接管道4)和控制閥(如控制閥5)。在混合器8內(nèi)裝有電動(dòng)風(fēng)葉9，在反應(yīng)器12靠近入口部位裝有射流元件11。
[0027]圖1為利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐I通過連接管道(如連接管道4)和控制閥(如控制閥5)直接接到氣體成分控制儀,需要裝入氧氣、空氣、氮?dú)?，液體反應(yīng)物和匕粒子，再與氣體反應(yīng)物進(jìn)入氣體成分控制:入混合器8在電動(dòng)風(fēng)葉9轉(zhuǎn)動(dòng)下充分混合合氣體進(jìn)入反應(yīng)器12，通過反應(yīng)器12內(nèi)的功率激光器20發(fā)射出一定頻率的光束垂直:的強(qiáng)吸收，氣體分子或原子在瞬間得到加產(chǎn)將獲得化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度，迅速完成目應(yīng)物質(zhì)材料的納米微粒。入射激光束是否1激光束的頻率，不同的反應(yīng)物吸收的激光
時(shí)激光能的吸收存在特種函數(shù)關(guān)系。為保射出的光束頻率要通過激光頻率調(diào)節(jié)器198時(shí)，反應(yīng)氣流在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)才能形成穩(wěn)定在極短的時(shí)間內(nèi)已生成的核粒子在惰性載:樣可以抑制核粒子過分生長、碰撞和結(jié)團(tuán)，寄壓氣流發(fā)生器18噴射到反應(yīng)器12內(nèi)，同單氧化物納米微粒和多種復(fù)合納米微粒。
[0034]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，包括依次配合安裝的反應(yīng)物輸入裝置、氣體成分控制儀、混合器、預(yù)熱爐、反應(yīng)器、冷卻器、分級器和收集裝置，以及分別安裝在所述反應(yīng)器上方的激光發(fā)射裝置和高壓氣流發(fā)生裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)物輸入裝置，包括并行設(shè)置的氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐、液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐；所述氣體反應(yīng)物儲(chǔ)罐、液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐，分別通過連接管道和控制閥連接至氣體成分控制儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，在所述液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和氣體成分控制儀之間的連接管道上，安裝有高壓噴射泵；所述高壓噴射泵位于控制閥遠(yuǎn)離液體反應(yīng)物儲(chǔ)罐的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，在所述固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐和氣體成分控制儀之間的連接管道上，安裝有高壓噴射泵；所述高壓噴射泵位于控制閥遠(yuǎn)離固體反應(yīng)物儲(chǔ)罐的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，在所述混合器中，安裝有電動(dòng)風(fēng)葉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，在所述反應(yīng)器內(nèi)部靠近預(yù)熱爐的一端，安裝有射流元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，在所述冷卻器中，安裝有水冷卻管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置，包括依次連接至反應(yīng)器上方第一入口的激光器和激光頻率調(diào)節(jié)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，所述高壓氣流發(fā)生裝置，包括依次連接至反應(yīng)器上方第二入口的惰性氣體罐和高壓氣流發(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相反應(yīng)法制備納米微粒的裝置，其特征在于，所述收集裝置包括并行設(shè)置、且位于分級器下方的多個(gè)收集室；所述多個(gè)收集室分別通過連接管道和控制閥，與收集器下方的相應(yīng)出口連接。
【文檔編號】B01J4/00GK203620622SQ201320667916
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】鄭勇, 丁飛, 張強(qiáng), 王金玉, 王霆, 陳斌, 徐彩鳳, 董洋, 張潮, 郞柳春, 趙海林, 丁璐, 朱麗娜, 魏文龍, 劉煥來, 牛宗霞, 張海霞 申請人:北京新立機(jī)械有限責(zé)任公司