本實用新型涉及一種直流電弧等離子體制備納米材料裝置，尤其是涉及一種環(huán)形均勻氣流供粉裝置。

背景技術：

熱等離子體納米材料制備方法得到了廣泛的應用，這是因為通過氣體放電所產(chǎn)生的電弧等離子體及其射流，氣體溫度高達幾千度、甚至上萬度，幾乎能夠熔融所有物質(zhì)，而且可以比較方便地控制氣體放電的環(huán)境氛圍0如在無氧條件下放電等)。另外，采用熱等離子體方法，不僅能夠制備單質(zhì)納米材料，而且能夠制備合金型納米材料。熱等離子體制備單質(zhì)納米材料具有所需設備簡單、操作方便、產(chǎn)率高、適用范圍廣等特點，目前已成功用于制備單質(zhì)金屬納米粉末、氮化物、氧化物、碳化物粉末等；但用其進行合金型納米顆粒的制備，需要考慮合金材料的成分控制方法等問題。

采用熱等離子體進行納米顆粒的合成，既可以在氣體放電區(qū)內(nèi)進行，也可以在氣體放電后形成的高溫等離子體射流區(qū)內(nèi)進行。直流電弧等離子體法是一種在惰性氣氛或反應性氣氛下通過電弧放電使氣體電離產(chǎn)生高溫等離子體，從而等離子體增強的氣氛中發(fā)生物理或化學變化產(chǎn)生氣相沉積的材料制備方法。采用直流電弧等離子體法進行納米材料的合成，往往在等離子體反應器內(nèi)通入所需的各種氣體，即可在氣體放電后形成金屬或各類化合物的納米材料。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種環(huán)形均勻氣流供粉裝置，以助于原料的熔融并改善納米顆粒合成的環(huán)境，提高納米顆粒的質(zhì)量。

一種環(huán)形均勻氣流供粉裝置，包括環(huán)形的等離子體發(fā)生器、環(huán)形的原料噴射裝置、淬冷室、收集室和冷卻水管，所述等離子體發(fā)生器和原料噴射裝置相對設置，所述等離子體發(fā)生器的環(huán)形直徑小于原料噴射裝置的環(huán)形直徑，所述等離子體發(fā)生器設置有冷卻裝置，所述淬冷室和收集室設置有冷卻水管，所述等離子體發(fā)生器、原料噴射裝置位于淬冷室的中部。

所述冷卻裝置包括通過等離子體發(fā)生器中心的冷卻管，所述冷卻管穿過原料噴射裝置的環(huán)形中部連接到外置的冷卻系統(tǒng)。

所述等離子體發(fā)生器的環(huán)狀設置有順時針設置的切向入口。

所述原料噴射裝置的環(huán)狀設置有逆時針設置的切向入口。

所述收集室包括收集室上端和收集室下端，所述收集室上端的頂部通過螺紋與淬冷室聯(lián)接，下端為帶環(huán)形擋板的圓盤。

在原料噴射裝置周邊設置有淬冷氣體輸送管，其出口與等離子體發(fā)生器的出口之間的距離能夠調(diào)節(jié)，以調(diào)整滯止面的位置，延長原料顆粒在等離子體中的停留時間。

所述等離子體發(fā)生器、環(huán)形的原料噴射裝置相對設置，并且設置有切向入口，能夠保證各個方向均勻供粉，使原料的分布更加均勻，熔化蒸發(fā)更加充分，從而得到質(zhì)量更高的納米粉材料；所述淬冷氣體輸送管的冷氣入口管出口與等離子體發(fā)生器的出口之間的距離可以調(diào)節(jié)，以調(diào)整滯止面的位置位于淬冷室的中間位置為佳，延長原料顆粒在等離子體中的停留時間。

附圖說明

圖1是所述環(huán)形均勻氣流供粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。

如圖1所示，所述環(huán)形均勻氣流供粉裝置包括環(huán)形的等離子體發(fā)生器1、環(huán)形的原料噴射裝置2、淬冷室3、收集室4和冷卻水管6，所述等離子體發(fā)生器1和原料噴射裝置2相對設置，所述等離子體發(fā)生器1的環(huán)形直徑小于原料噴射裝置2的環(huán)形直徑，所述等離子體發(fā)生器1設置有冷卻裝置，所述冷卻裝置包括通過等離子體發(fā)生器中心的冷卻管11，所述冷卻管穿過原料噴射裝置的環(huán)形中部連接到外置的冷卻系統(tǒng)。所述冷卻管11與原料噴射裝置的環(huán)形之間進行密封處理。

所述淬冷室3和收集室4設置有冷卻水管6，所述等離子體發(fā)生器1、原料噴射裝置2位于淬冷室3的中部。

所述等離子體發(fā)生器1的環(huán)狀設置有順時針設置的切向入口。

所述原料噴射裝置2的環(huán)狀設置有逆時針設置的切向入口。

切向入口的作用是使得原材料具有切向速度，相對于徑向入口，可以更好的保證反應均勻分布。

所述收集室4包括收集室上端41和收集室下端42，所述收集室上端41的頂部通過螺紋與淬冷室3聯(lián)接，下端42為帶環(huán)形擋板的圓盤。

在原料噴射裝置周邊設置有淬冷氣體輸送管5，其出口與等離子體發(fā)生器的出口之間的距離能夠調(diào)節(jié)，以調(diào)整滯止面的位置，延長原料顆粒在等離子體中的停留時間。

所述等離子體發(fā)生器1、環(huán)形的原料噴射裝置2相對設置，并且設置有切向入口，能夠保證各個方向均勻供粉，使原料的分布更加均勻，熔化蒸發(fā)更加充分，從而得到質(zhì)量更高的納米粉材料；所述淬冷氣體輸送管的冷氣入口管出口與等離子體發(fā)生器的出口之間的距離可以調(diào)節(jié)，以調(diào)整滯止面的位置位于淬冷室的中間位置為佳，延長原料顆粒在等離子體中的停留時間。