无机粉体制作装置以及无机粉体制作与分级装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种无机粉体制作装置以及无机粉体制作与分级装置，其中的无机粉体制作装置包括绝缘管、至少一对环状射频电极与气体供应装置。所述对环状射频电极环绕于绝缘管的外周配置，以于通电后在绝缘管外产生第一电场区并于绝缘管内产生具有等离子体焰炬的第二电场区。气体供应装置则对绝缘管内供应反应雾体与惰性气体，以使反应雾体通过上述等离子体焰炬而被热裂解及氧化成无机粉体。

Inorganic powder making device and inorganic powder making and grading device

The utility model discloses an inorganic powder making device and an inorganic powder preparation and grading device, wherein the inorganic powder making device comprises an insulating tube, at least a pair of ring-shaped radio-frequency electrodes and a gas supply device. The ring radio frequency electrode is arranged around the periphery of the insulating pipe to generate the first electric field outside the insulating pipe after the power is electrified, and a second electric field field with a plasma torch is generated in the insulating pipe. The gas supply device supplies reactive fog and inert gas to the insulating tube to make the reactive mist body be thermally cracked and oxidized into inorganic powder through the plasma torch.

【技术实现步骤摘要】
无机粉体制作装置以及无机粉体制作与分级装置
本技术是有关于一种粉体制造技术，且特别是有关于一种无机粉体制作装置以及无机粉体制作与分级装置。
技术介绍
高纯度无机粉体广泛应用于各种产业，包含陶瓷被动元件产业、结构陶瓷产业、显示器产业及半导体产业当中，除了考虑无机粉体的尺度大小及微细化外，无机粉体本身的结晶度、形貌与纯度等都在应用中具有严谨地规格定义，因为这些规格代表着粉体的力学、电气特性、介电性、磁性、热特性及光学特性等。而无机粉体的尺度、形貌、粒度均匀度、表面积与结晶性等，皆与无机粉体合成方法有很大的关系。以金属有机盐类制备无机粉体的方法为例，是将金属有机盐类先分解于特定溶剂中后，常见添加胺类进行加热湿式还原得到无机粉体。然而受限于产率与废液污染，加上部分金属有机盐类的裂解温度过高，致使反应器需于高温下热还原的危险性等问题。因此，部分技术采用喷雾热裂解方式进行粉体制备。考虑加温区间及温度，这类的反应器多半具有一定长度，反应时间过长而对于颗粒尺度的控制与结晶度等均匀度有很大的影响。另外，产生的废气处理也是一大难题，间接导致产出的无机粉体收集上多半需采取后端分级设备处理，对于产量与产率上有很大的限制。另外，金属有机盐类分解于特定溶剂中形成的反应前驱物，无法应用于高压喷雾的高速喷雾处理及对于喷嘴的材料腐蚀等问题，反应腔体污染致使无机粉体纯度下降等有待克服。再者，无机粉体制作技术需考虑可大量生产、连续式及符合环保等条件，制作加工成本需有效降低，整体生产的连续性需有效设计与达成，无机粉体需取得容易，同步分级化及制作工艺环境污染性应降至最低。最终还需配合无机粉体的尺度、均匀性、形貌、表面积及材料本体的结晶性、可分散性及功能性等皆需同时考虑。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无机粉体制作装置，能制作出容易分级的次微米级无机粉体。本技术另一目的在于提供一种无机粉体制作与分级装置，能连续式生产不同尺度的次微米或纳米级无机粉体。为达上述目的，本技术的无机粉体制作装置包括绝缘管、至少一对环状射频电极与气体供应装置。所述对环状射频电极环绕于绝缘管的外周配置，以于通电后在绝缘管外产生第一电场区并于绝缘管内产生具有等离子体焰炬的第二电场区。气体供应装置则对绝缘管内供应反应雾体与惰性气体，以使反应雾体(reactionmist)通过上述等离子体焰炬而被裂解氧化成无机粉体。所述绝缘管包括电阻率在109Ω·cm以上的陶瓷管。所述第一电场区的电场强度大于所述第二电场区的电场强度。所述无机粉体制作装置还包括：外管，环绕所述绝缘管并包围所述对环状射频电极；以及氮气供应装置，对所述外管内供应氮气。所述气体供应装置包括：反应雾体产生器，连至所述绝缘管，以供应所述反应雾体；以及高压气体供应装置，与所述反应雾体产生器相连，以供应所述惰性气体至所述反应雾体产生器。本技术的无机粉体制作与分级装置包括雾化设备、等离子体设备以及与等离子体设备相连的分级设备。雾化设备是用以雾化反应液体为反应雾体。等离子体设备则包括与雾化设备相连的绝缘管、高压气体供应装置与至少一对环状射频电极。高压气体供应装置用以供应惰性气体至上述雾化设备，以使反应雾体连同惰性气体进入上述绝缘管。而环状射频电极是环绕于绝缘管的外周，以于通电后在绝缘管外产生第一电场区并于绝缘管内产生具有等离子体焰炬的第二电场区，使上述反应雾体通过等离子体焰炬而被裂解氧化成无机粉体。所述分级设备包括不同半径的多个干式涡锥(cone)，用以分级上述无机粉体。所述绝缘管包括电阻率在109Ω·cm以上的陶瓷管。所述第一电场区的电场强度大于所述第二电场区的电场强度。所述等离子体设备还包括：外管，环绕所述绝缘管并包围所述对环状射频电极；以及氮气供应装置，对所述外管内供应氮气。所述干式涡锥的锥角小于20度。每一个干式涡锥具有出口、进气口与粉体排出口，所述出口的管径为最大管径除以N、所述进气口的管径为所述最大管径除以M与所述粉体排出口的管径为最大管径除以L，其中N＝3.5至5.5、M＝5.5至8.5且L＝6.5至10。所述雾化设备包括压电震荡器或超音波震荡器。所述高压气体供应装置包括高压气瓶。本技术的优点在于，基于上述，本技术通过在绝缘管外设置环状射频电极，来降低管内电场强度而形成低浓度等离子体反应区，可避免过高的等离子体浓度造成材料汽化，仅进行快速热裂解反应。另外，本技术利用雾化设备、射频等离子体焰炬及干式涡锥分级的设备，整合形成依连续式生产装置，可有效改善原有粉体合成的反应时间、减低污染并达到连续式反应且粉体自动分级的效果为让本技术的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本技术的一实施例的一种无机粉体制作装置的立体示意图；图2是图1的无机粉体制作装置的剖面示意图；图3是依照本技术的另一实施例的一种无机粉体制作与分级装置的示意图；图4是图3中的干式涡锥的细部示意图。符号说明100：无机粉体制作装置102、306：绝缘管102a：外周102b：内侧104、310a、310b：环状射频电极106：正极电极108：负极电极110、312：外管204：第一电场区208：第二电场区206：等离子体焰炬200：反应雾体供应装置202、308：高压气体供应装置210：氮气供应装置300：雾化设备302：等离子体设备304：分级设备314a、314b、314c、400：干式涡锥402：出口404：进气口406：粉体排出口d、Da、Dc、Di、Do：管径t：管壁厚度θ：锥角具体实施方式现将参照绘示有实施例的附图来更完整地描述本技术的概念。然而，本技术还可使用许多不同的形式来实施，且其不应将其视为受限于以下实施例。在附图中，为了清楚起见，各层、区域、结构及/或装置的相对厚度及位置可能缩小或放大。此外，在各附图中使用相似或相同的元件符号来表示相似或相同元件或特征。应理解的是，当元件被称为“连接”至另一元件时，其可以是直接连接至其他元件，或者可能存在中间元件；反之，当元件被称为“直接连接”至另一元件时，将不存在中间元件。应当用相同的方式来解释用于描述元件或膜层之间的关系的其他空间用语。图1是依照本技术的一实施例的一种无机粉体制作装置的立体示意图。图2是图1的无机粉体制作装置的剖面示意图。请参照图1，本实施例的无机粉体制作装置100包括一绝缘管102，其具有外周102a与内侧102b，绝缘管102例如是电阻率在109Ω·cm以上的陶瓷管，且绝缘管102的材料可列举但不限于氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅、碳化硅或其组合。无机粉体制作装置100还包括至少一对环状射频电极104，环绕于绝缘管102的外周102a，上述环状射频电极104一般是由正极电极106与负极电极108所构成，且环状射频电极104材料可列举但不限于铜、银、金、铝、镍或其组合。在另一实施例中，环状射频电极104的对数也可增加，以增加绝缘管102内的反应区域，进而增加反应时间。在一实施例中，环状射频电极104的形状与绝缘管102的外周102a相匹配，例如绝缘管104为圆形管时，环状射频电极104的形状可以是圆形、C型或弧形，并不限于此。在一实施例中，无机粉体制作装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机粉体制作装置，其特征在于，该无机粉体制作装置包括：绝缘管；至少一对环状射频电极，环绕于该绝缘管的外周，以于通电后在该绝缘管外产生第一电场区并于该绝缘管内产生具有等离子体焰炬的第二电场区；以及气体供应装置，对该绝缘管内供应反应雾体与惰性气体，以使该反应雾体通过该等离子体焰炬而被裂解氧化成无机粉体。

【技术特征摘要】
2016.12.21 TW 1052194261.一种无机粉体制作装置，其特征在于，该无机粉体制作装置包括：绝缘管；至少一对环状射频电极，环绕于该绝缘管的外周，以于通电后在该绝缘管外产生第一电场区并于该绝缘管内产生具有等离子体焰炬的第二电场区；以及气体供应装置，对该绝缘管内供应反应雾体与惰性气体，以使该反应雾体通过该等离子体焰炬而被裂解氧化成无机粉体。2.如权利要求1所述的无机粉体制作装置，其特征在于，该绝缘管包括电阻率在109Ω·cm以上的陶瓷管。3.如权利要求1所述的无机粉体制作装置，其特征在于，该第一电场区的电场强度大于该第二电场区的电场强度。4.如权利要求1所述的无机粉体制作装置，其特征在于，该无机粉体制作装置还包括：外管，环绕该绝缘管并包围该对环状射频电极；以及氮气供应装置，对该外管内供应氮气。5.如权利要求1所述的无机粉体制作装置，其特征在于，该气体供应装置包括：反应雾体产生器，连至该绝缘管，以供应该反应雾体；以及高压气体供应装置，与该反应雾体产生器相连，以供应该惰性气体至该反应雾体产生器。6.一种无机粉体制作与分级装置，包括：雾化设备，以雾化反应液体为反应雾体；等离子体设备，包括：绝缘管，与该雾化设备相连；高压气体供应装置，供应惰性气体至该雾化设备，以使该反应雾体连同该惰性气体进入该绝缘管；以及至少一对环状射频电...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢俊安，蔡苑铃，陈炯雄，吴易真，林士钦，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71