本实用新型专利技术涉及金属纳米粉体制备工具技术领域，尤其涉及一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，包括坩埚主体、坩埚外套和填充于坩埚主体与坩埚外套之间的隔热填料，所述坩埚主体包括圆筒形容器和设置于圆筒形容器上部的坩埚盖，所述坩埚盖嵌设有用于导出金属蒸气的喷嘴和用于导入惰性气体的进气嘴。本实用新型专利技术特别适用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，使用本实用新型专利技术的坩埚进行蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，能够减少热量耗散，提高能量利用率，从而可以减少生产的能耗；同时，本实用新型专利技术实坩埚具有良好的耐高温性，并且可以进行拆卸组装，增加部件的可重复使用性，避免个别部件损坏而造成坩埚整体的损坏，进而可以降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及金属纳米粉体制备工具
，尤其涉及一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚。
技术介绍
金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支，在导电浆料、印刷电子、高效催化剂、吸波隐形材料、高密度磁记录材料、固体推进剂等领域有广泛应用前景。目前，大批量制备金属纳米粉体多采用物理法进行，其中以蒸发-冷凝法最为常见。蒸发-冷凝法是在真空蒸发室内充入低压的惰性气体，通过蒸发源的加热作用将金属原料气化，金属原子蒸气与惰性气体原子碰撞而失去能量，然后冷凝成金属纳米粒子。加热的方式主要有电阻加热、感应加热、电弧等离子加热、激光加热和电子束加热。其中，与其它加热方式相比，感应加热具有加热效率高、速度快、非接触式、工艺简单、容易实现自动化、设备可大功率长时间运转等优点。但是，目前在利用感应加热蒸发-冷凝法制备金属纳米粉体时，能量利用率仍然较低。其原因归根结底是现有的进行感应加热蒸发-冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚保温性能差，导致传导散热和辐射散热大；同时，在高温条件下，现有的坩埚也容易损坏，此两种原因是金属纳米粉体生产成本高的因素之一。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，该坩埚不仅能够减少热量耗散、提高能量利用率，而且具有改进的耐用性。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，包括坩埚主体、坩埚外套和填充于坩埚主体与坩埚外套之间的隔热填料，所述坩埚主体包括圆筒形容器和设置于圆筒形容器上部的坩埚盖，所述坩埚盖嵌设有用于导出金属蒸气的喷嘴和用于导入惰性气体的进气嘴。优选地，所述坩埚盖开设有第一圆孔和第二圆孔，所述喷嘴嵌设于所述第一圆孔内，所述进气嘴嵌设于所述第二圆孔内。优选地，所述喷嘴呈圆管状，所述喷嘴的下段的外径小于其上段的外径，所述喷嘴的下段嵌设于所述第一圆孔内。优选地，所述第二圆孔的上段的内径大于其下段的内径；所述进气嘴呈圆管状，所述进气嘴的下段的外径小于其上段的外径，所述进气嘴的下段嵌设于所述第二圆孔的上段。优选地，所述隔热填料的填充高度高于所述坩埚盖的顶部并低于所述喷嘴和进气嘴的顶部。优选地，所述坩埚盖与所述圆筒形容器咬合连接。优选地，所述坩埚外套包括圆筒形外套和与该圆筒形外套底端可拆卸连接的圆形底板。优选地，所述坩埚主体为石墨坩埚主体、氧化锆坩埚主体、氮化锆坩埚主体、二硼化锆坩埚主体、氧化铝坩埚主体、氮化铝坩埚主体、碳化钛坩埚主体、二硼化钛坩埚主体、氮化硅坩埚主体、碳化硅坩埚主体、硼化硅坩埚主体、氮化硼坩埚主体或者碳化硼坩埚主体。优选地，所述隔热填料为氧化锆隔热填料或者氧化铝隔热填料。氧化锆和氧化铝具有较低的导热系数，有利于隔热，减少热量耗散，从而可提高能量利用率。优选地，所述坩埚外套为氧化铝坩埚外套、莫来石坩埚外套或者碳化硅坩埚外套。本技术的有益效果：本技术的坩埚，制备金属纳米粉体时，将金属原料置于坩埚主体内，并将整个坩埚放入蒸发室内，坩埚周围绕设有感应加热线圈。启动加热设备后，感应加热线圈中交流电产生的交变磁场作用在坩埚中的金属原料上，并在金属原料内产生涡电流，从而将金属原料加热并蒸发为金属原子蒸气。在蒸发过程中，惰性气体经坩埚盖上嵌设的进气嘴进入到坩埚主体的内部，并将坩埚主体内的金属原子蒸气从坩埚盖上嵌设的喷嘴带出至坩埚主体外。在此过程中，金属原子蒸气在惰性气体介质中扩散、迁移，并与惰性气体原子碰撞而失去部分能量，从而凝聚成金属纳米粒子。本技术特别适用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，使用本技术的坩埚进行蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，能够减少热量耗散，提高能量利用率，从而可以减少生产的能耗；同时，本技术实坩埚具有良好的耐高温性，并且可以进行拆卸组装，增加部件的可重复使用性，避免个别部件损坏而造成坩埚整体的损坏，进而可以降低生产成本。附图说明图1为本技术坩埚的结构示意图。图2为本技术坩埚的坩埚主体的结构示意图。图3为本技术坩埚的坩埚外套的结构分解示意图。图4为本技术坩埚的进气嘴与惰性气体导管连接的结构示意图。图5为金属纳米粉体在制备过程中能量分配的流程图。附图标记包括：10—坩埚主体 11—坩埚盖 12—圆筒形容器20—坩埚外套 21—圆筒形外套 22—圆形底板30—隔热填料 40—喷嘴 50—进气嘴60—惰性气体导管 111—第一圆孔 112—第二圆孔211—底缘。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。实施例一：如图1至图4所示，本技术实施例提供的一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，包括坩埚主体10、坩埚外套20和填充于坩埚主体10与坩埚外套20之间的隔热填料30，坩埚主体10包括圆筒形容器12和设置于圆筒形容器12上部的坩埚盖11，坩埚盖11嵌设有用于导出金属蒸气的喷嘴40和用于导入惰性气体的进气嘴50。具体的，制备金属纳米粉体时，将金属原料置于坩埚主体10的圆筒形容器12内，并将整个坩埚放入蒸发室内，坩埚周围绕设有感应加热线圈，启动加热设备，感应加热线圈中交流电产生的交变磁场作用在坩埚中的金属原料上，并在金属原料内产生涡电流，从而将金属原料加热并蒸发为金属原子蒸气，惰性气体经坩埚盖11上嵌设的进气嘴50进入到坩埚主体10的内部，并将坩埚主体10内的金属原子蒸气从坩埚盖11上嵌设的喷嘴40带出至坩埚主体10外，在此过程中，金属原子蒸气在惰性气体介质中扩散、迁移，并与惰性气体原子碰撞而失去部分能量，从而凝聚成金属纳米粒子。本技术特别适用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，使用本技术的坩埚进行蒸发冷凝法制备金属纳米粉体，能够减少热量耗散，提高能量利用率，从而可以减少生产的能耗；同时，本技术实坩埚具有良好的耐高温性，并且可以进行拆卸组装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其特征在于：包括坩埚主体、坩埚外套和填充于坩埚主体与坩埚外套之间的隔热填料，所述坩埚主体包括圆筒形容器和设置于圆筒形容器上部的坩埚盖，所述坩埚盖嵌设有用于导出金属蒸气的喷嘴和用于导入惰性气体的进气嘴。
【技术特征摘要】
1.一种用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其特征在于：包括坩
埚主体、坩埚外套和填充于坩埚主体与坩埚外套之间的隔热填料，所述坩埚
主体包括圆筒形容器和设置于圆筒形容器上部的坩埚盖，所述坩埚盖嵌设有
用于导出金属蒸气的喷嘴和用于导入惰性气体的进气嘴。
2.根据权利要求1所述的用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其
特征在于：所述坩埚盖开设有第一圆孔和第二圆孔，所述喷嘴嵌设于所述第
一圆孔内，所述进气嘴嵌设于所述第二圆孔内。
3.根据权利要求2所述的用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其
特征在于：所述喷嘴呈圆管状，所述喷嘴的下段的外径小于其上段的外径，
所述喷嘴的下段嵌设于所述第一圆孔内。
4.根据权利要求2所述的用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其
特征在于：所述第二圆孔的上段的内径大于其下段的内径；所述进气嘴呈圆
管状，所述进气嘴的下段的外径小于其上段的外径，所述进气嘴的下段嵌设
于所述第二圆孔的上段。
5.根据权利要求1所述的用于蒸发冷凝法制备金属纳米粉体的坩埚，其
特征在于：所述隔热填料的填充...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫志源，杨顺林，廖昌，
申请(专利权)人：长沙市宇顺显示技术有限公司，深圳市宇顺电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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