一种纳米级高猛黄铜合金生产设备制造技术

本发明专利技术涉及材料制备设备技术领域，具体是涉及一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，包括有密封罐、电动轮、真空管、铜原料输送管、锰原料输送管、等离子枪、粒子控制器和粒子收集器，铜原料输送管、锰原料输送管和真空管均安装于密封罐上，电动轮位于密封罐的底部的四角，并且电动轮与密封罐固定连接，密封罐的底部设有氮气管，等离子枪和粒子控制器均位于密封罐的顶部，粒子收集器的进料端与粒子控制器的出料端连接，本技术方案可以将铜原料和猛原料进行加热至蒸发，并且将蒸汽中的混合后的铜猛颗粒进行提取，最后收集为纳米级铜猛合金粉。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米级高猛黄铜合金生产设备
本专利技术涉及材料制备设备
，具体是涉及一种纳米级高猛黄铜合金生产设备。
技术介绍
锰黄铜具有优异的力学性能、铸造性能、切削性能以及成本低廉，成为螺旋桨的主要制造材料之一。锰黄铜除了用于制造螺旋桨外，还可用于制造汽车同步器齿环、轴承套、齿轮、冷凝器、闸门阀等；锰黄铜具有优异的力学性能、铸造性能、切削性能以及成本低廉，成为螺旋桨的主要制造材料之一。锰黄铜除了用于制造螺旋桨外，还可用于制造汽车同步器齿环、轴承套、齿轮、冷凝器、闸门阀等。但是在污染海水中，锰黄铜会发生脱Zn腐蚀，而且耐空泡腐蚀的性能也较差，导致锰黄铜螺旋桨易发生腐蚀疲劳断裂。而铜-锆二元相图表明，锆加入锰黄铜中会先析出Cu5Zr或Cu3Zr强化相，作为后续的形核质点，起到细晶强化的作用。研制了一种新型锆微合金化锰黄铜，测试分析了其硬度、微观组织、均匀腐蚀性能、电化学腐蚀性能、摩擦性能以及力学性能的变化。中国专利：CN201210388796.3公开了纳米级铜锰合金粉的生产方法，它在依次连通的高温蒸发器、粒子控制器及收集器组成的反应系统进行，包括以下步骤：将铜、锰原料按预制备的比例加到高温蒸发器中，检查反应系统气密性，然后抽真空，开启氮气阀；开启等离子枪，对铜原料和锰原料加热使蒸发形成铜蒸气和锰蒸气，同时加入铜原料和锰原料；调节氮气气流量使铜蒸气和锰蒸气被输送到粒子控制器，形成铜锰合金颗粒；铜锰合金颗粒被输送到收集器，在收集器内的气固分离器外壁附着，然后集中到收集器底部的收料斗中，得到纳米级铜锰合金粉。用该方法生产的纳米级铜锰合金粉颗粒形状为球形、粒径大小可控制在10~3000nm、氧含量低、铜锰合金比例可根据要求任意调整；但是目前还没有用于此方法的制备设备，所以需要一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，可以将铜原料和猛原料进行加热至蒸发，并且将蒸汽中的混合后的铜猛颗粒进行提取，最后收集为纳米级铜猛合金粉。
技术实现思路
为解决上述技术问题，提供一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，本技术方案可以将铜原料和猛原料进行加热至蒸发，并且将蒸汽中的混合后的铜猛颗粒进行提取，最后收集为纳米级铜猛合金粉。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，包括有密封罐、电动轮、真空管、铜原料输送管、锰原料输送管、等离子枪、粒子控制器和粒子收集器；铜原料输送管、锰原料输送管和真空管均安装于密封罐上，电动轮位于密封罐的底部的四角，并且电动轮与密封罐固定连接，密封罐的底部设有氮气管，等离子枪和粒子控制器均位于密封罐的顶部，粒子收集器的进料端与粒子控制器的出料端连接。优选的，粒子控制器包括有冷却管、储水箱、送水管和回水管，冷却管的两端分别通过法兰与管道连接，管道分别与密封罐和粒子收集器连接，储水箱上设有水泵，冷却管内设有流动空间，送水管的两端分别与水泵和流动空间的进水口连接，回水管的两端分别于流动空间的出水口和储水箱连接。优选的，冷却管包括有石墨管、第一碳毡管、第二碳毡管、第一不锈钢管和第二不锈管管，石墨管、第一碳毡管、第二碳毡管和第一不锈钢管按顺序由内至外依次套设，并且彼此之间均固定连接，第二不锈管套设第一不锈钢管外，第一不锈钢管和第二不锈管之间留有间隙，并且第一不锈钢管和第二不锈钢管两端密封连接，仅留有进水口和出水口。优选的，冷却管中还设有螺旋引流环，螺旋引流环位于第一不锈钢管和第二不锈钢管之间，并且螺旋引流环分别于第一不锈钢管和第二不锈钢管固定连接。优选的，粒子收集器包括有三通管、滤网、风源机构和收料组件，三通管的进气管通管管道与粒子控制器的出料端连接，三通管的出料端与收料组件连接，三通管的出气端与风源机构连接，滤网位于三通管内，并且滤网位于三通管的出气端处。优选的，风源机构包括有风管、第一伺服电机和扇叶，风管的一端开口，另一端镂空，风管的开口处于三通管的出气端连接，第一伺服电机安装于风管的镂空处，扇叶位于风管内，并且扇叶与第一伺服电机的输出端连接。优选的，收料组件包括有箱体、盛料兜和插销，箱体位于三通管的出料端，盛料兜位于箱体内，箱体的顶部设有进料口，进料口朝向盛料兜，箱体和盛料兜之间通过插销可拆卸连接。优选的，电动轮包括有旋转驱动组件、轮动组件、轮架、第二伺服电机、第一皮带轮和第二皮带轮，轮动组件可转动安装于轮架的底部，旋转驱动组件安装于轮架的顶部，并且旋转驱动机构的输出端与轮动组件的受力端连接，第二伺服电机按住于轮架顶部，第一皮带轮安装于第二伺服电机的输出端，第二皮带轮安装于轮动组件上，第一皮带轮和第二皮带轮之间通过皮带传动连接。优选的，旋转驱动组件包括有第三伺服电机、第一直齿轮、第二直齿轮和驱动杆，第三伺服电机安装于轮架的顶部，第一直齿轮安装于第三伺服电机的输出端，驱动杆贯穿轮架，驱动杆的一端与轮动组件的受力端连接，第二直齿轮安装于驱动杆的另一端，并且第一直齿轮和第二直齿轮之间啮合。优选的，轮动组件包括有轮座、第一锥齿轮、第一连动杆、第二锥齿轮、第三直齿轮、第二连动杆、第四直齿轮和车轮，轮座可转动安装于轮架的底部，并且轮座与第二皮带轮连接，第一连动杆和第二连动杆均可转动安装于轮座上，第二锥齿轮和第三直齿轮均安装于第一连动杆上，第四直齿轮和车轮均安装于第二连动杆上，第一锥齿轮与驱动杆的输出端连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第三直齿轮和第四直齿轮啮合。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：首先将纯度≥99.9%的铜原料和纯度≥99.9%的锰原料分别通过铜原料输送管和锰原料输送管加入到密封罐中，铜原料和锰原料的加入比例为9:1，检查密封罐的气密性合格后，开始对反应系统进行抽真空，真空管的两端分别于密封罐和真空泵连接，真空泵通过真空管将密封罐内的气体抽离，然后开启氮气阀，氮气通过氮气管对密封罐内充入氮气，使反应系统内的气氛为惰性并且反应系统内部压力为125kPa，开启设置于密封罐顶部的等离子枪，等离子枪产生的高频等离子气作为加热源对铜原料和锰原料进行加热蒸发，将铜原料和锰原料加热到沸腾状态形成铜蒸气和锰蒸气，在密封罐内形成铜蒸气和锰蒸气的混合蒸气，在蒸发的同时加入铜原料和锰原料，铜原料的加入速度为900g/h，锰原料的加入速度为100g/h。产生高频等离子气的气体为氮气，该氮气的压力为0.45MPa，调节密封罐底部的氮气的气流量至100m3/h，打开位于粒子控制器进料端的气阀，使蒸发出的铜蒸气和锰蒸气随氮气气流输送到与密封罐连通的粒子控制器，在粒子控制器中铜蒸气和锰蒸气经碰撞、融合、固化形成铜锰合金颗粒，粒子控制器内的氮气气流将铜锰合金颗粒输送到与粒子控制器连通的粒子收集器，粒子收集器将气固进行分离，铜锰合金颗粒被集中收集起来，得到纯度≥99%、形状为球形的纳米级铜锰合金粉，该纳米级铜锰合金粉的成分含量为铜占91.29%、锰占8.02%，氧含量为0.63%；1、通过粒子控制器的设置，可以使铜蒸气和锰蒸气经碰撞、融合、固化形成铜锰合金颗粒；2、通过本设备的设置，可以将铜原料和猛原料进行加热至蒸发，并且将蒸汽中的混合后的铜猛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，包括有密封罐（1）、电动轮（2）、真空管（3）、铜原料输送管（4）、锰原料输送管（5）、等离子枪（6）、粒子控制器（7）和粒子收集器（8）；铜原料输送管（4）、锰原料输送管（5）和真空管（3）均安装于密封罐（1）上，电动轮（2）位于密封罐（1）的底部的四角，并且电动轮（2）与密封罐（1）固定连接，密封罐（1）的底部设有氮气管（1a），等离子枪（6）和粒子控制器（7）均位于密封罐（1）的顶部，粒子收集器（8）的进料端与粒子控制器（7）的出料端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，包括有密封罐（1）、电动轮（2）、真空管（3）、铜原料输送管（4）、锰原料输送管（5）、等离子枪（6）、粒子控制器（7）和粒子收集器（8）；铜原料输送管（4）、锰原料输送管（5）和真空管（3）均安装于密封罐（1）上，电动轮（2）位于密封罐（1）的底部的四角，并且电动轮（2）与密封罐（1）固定连接，密封罐（1）的底部设有氮气管（1a），等离子枪（6）和粒子控制器（7）均位于密封罐（1）的顶部，粒子收集器（8）的进料端与粒子控制器（7）的出料端连接。


2.根据权利要求1所述的一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，粒子控制器（7）包括有冷却管（7a）、储水箱（7b）、送水管（7c）和回水管（7d），冷却管（7a）的两端分别通过法兰与管道连接，管道分别与密封罐（1）和粒子收集器（8）连接，储水箱（7b）上设有水泵（7b1），冷却管（7a）内设有流动空间，送水管（7c）的两端分别与水泵（7b1）和流动空间的进水口连接，回水管（7d）的两端分别于流动空间的出水口和储水箱（7b）连接。


3.根据权利要求2所述的一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，冷却管（7a）包括有石墨管（7a1）、第一碳毡管（7a2）、第二碳毡管（7a3）、第一不锈钢管（7a4）和第二不锈管管（7a5），石墨管（7a1）、第一碳毡管（7a2）、第二碳毡管（7a3）和第一不锈钢管（7a4）按顺序由内至外依次套设，并且彼此之间均固定连接，第二不锈管套设第一不锈钢管（7a4）外，第一不锈钢管（7a4）和第二不锈管之间留有间隙，并且第一不锈钢管（7a4）和第二不锈钢管两端密封连接，仅留有进水口和出水口。


4.根据权利要求3所述的一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，冷却管（7a）中还设有螺旋引流环（7a6），螺旋引流环（7a6）位于第一不锈钢管（7a4）和第二不锈钢管之间，并且螺旋引流环（7a6）分别于第一不锈钢管（7a4）和第二不锈钢管固定连接。


5.根据权利要求1所述的一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，粒子收集器（8）包括有三通管（8a）、滤网（8b）、风源机构（8c）和收料组件（8d），三通管（8a）的进气管通管管道与粒子控制器（7）的出料端连接，三通管（8a）的出料端与收料组件（8d）连接，三通管（8a）的出气端与风源机构（8c）连接，滤网（8b）位于三通管（8a）内，并且滤网（8b）位于三通管（8a）的出气端处。


6.根据权利要求5所述的一种纳米级高猛黄铜合金生产设备，其特征在于，风源机构（8c）包括有风管（8c1）、第一伺服电机（8d2）和扇叶（8c3），风管（8c1）的一端开口，另一端镂空，风...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆祝，
申请(专利权)人：陈庆祝，
类型：发明
国别省市：江苏;32