制备陶瓷粉末的装置制造方法及图纸

一种制备陶瓷粉末的装置，包括：反应腔；位于反应腔顶部的等离子体发生腔，所述等离子体发生腔与反应腔相连通；位于反应腔内底部的坩埚，所述坩埚用于承载反应物料；从等离子体发生腔顶部贯穿并延伸至等离子体发生腔内的进料管，所述进料管用于向坩埚内传输反应物料；高频电源，所述高频电源与等离子体发生腔电连接，所述高频电源用于在等离子体发生腔内生成等离子体；与反应腔相连通的沉降室；位于沉降室底部的收集罐，所述收集罐与沉降室相连通；与沉降室相连通的真空泵，所述真空泵用于使反应腔保持真空状态。所述装置制备的氮化铝纳米颗粒粒度小、纯度高，能够满足高要求器件的原材料需要；同时所述装置能够连续生产，生产效率和安全性高。率和安全性高。率和安全性高。

【技术实现步骤摘要】
制备陶瓷粉末的装置


[0001]本专利技术涉及陶瓷
，尤其涉及一种制备陶瓷粉末的装置。

技术介绍

[0002]氮化铝(AlN)陶瓷具有导热性好、带隙宽、击穿电场强度高、载流子饱和迁移率高等优异特性，因此被广泛应用于高温、高频、大功率电子器件和集成电路的制作领域作为散热基片或者衬底。高纯氮化铝纳米颗粒，是制备氮化铝陶瓷、氮化铝单晶的源材料。氮化铝纳米颗粒的纯度，颗粒直径，粒度均匀性对材料的性能影响很大。
[0003]制备氮化铝纳米颗粒的方法有氧化铝碳热还原法、铝粉直接氮化法、溶胶法、等离子合成法、含氮化铝键聚合物分解法、水引发固相发应法、溶胶
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凝胶法、化学气相沉积法等等。目前工业上运用最为广泛的是氧化铝碳热还原法，业界对其研究也最为深入，这种方法制备的氮化铝纳米颗粒可以规模化生产，纯度也较高，但纳米颗粒粒度较大，且其中的含氧量过高，不能直接用于作为大尺寸氮化铝单晶制备的原料。
[0004]其他制备氮化铝纳米颗粒的方法也都存在纳米颗粒粒度较大、纯度不够高的问题，不能满足高要求的氮化铝单晶制备。
[0005]因此，需要持续改善氮化铝纳米颗粒粒度较大、纯度不够高的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是提供一种制备陶瓷粉末的装置，以改善氮化铝纳米颗粒粒度较大、纯度不够高的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种制备陶瓷粉末的装置，包括：反应腔；位于反应腔顶部的等离子体发生腔，所述等离子体发生腔与反应腔相连通；位于反应腔内底部的坩埚，所述坩埚用于承载反应物料；从等离子体发生腔顶部贯穿并延伸至等离子体发生腔内的进料管，所述进料管用于向坩埚内传输反应物料；高频电源，所述高频电源与等离子体发生腔电连接，所述高频电源用于在等离子体发生腔内生成等离子体；与反应腔相连通的沉降室；位于沉降室底部的收集罐，所述收集罐与沉降室相连通；与沉降室相连通的真空泵，所述真空泵用于使反应腔保持真空状态。
[0008]可选的，所述高频电源包括等离子射频电源。
[0009]可选的，位于所述反应腔内的所述等离子体的温度范围为大于3000摄氏度。
[0010]可选的，所述坩埚的材料包括铝。
[0011]可选的，还包括：与等离子体发生腔相连通第一进气管和第二进气管，所述第一进气管用于向等离子体发生腔内通入反应气体，所述第二进气管用于向等离子体发生腔内通入保护气体。
[0012]可选的，所述反应气体包括氮气和氩气；所述保护气体包括氩气。
[0013]可选的，所述第一进气管上设置有第一流量计，所述第二进气管上设置有第二流量计。
[0014]可选的，所述反应物料的材料包括铝颗粒，所述铝颗粒的粒径大于300微米。
[0015]可选的，所述陶瓷材料为氮化铝。
[0016]可选的，还包括：位于等离子体发生腔外壁的第一循环冷却系统，所述第一循环冷却系统的冷却方式包括水冷。
[0017]可选的，还包括：与真空泵相连通的气水分离器，用于将真空泵抽取的气体和水汽的混合进行气体和水汽的分离。
[0018]可选的，所述沉降室与反应腔通过第一管路相连通，所述真空泵与沉降室通过第二管路相连通，所述气水分离器与真空泵通过第三管路相连通。
[0019]可选的，所述真空泵的种类包括水环真空泵。
[0020]可选的，还包括：位于进料管外壁的第二循环冷却系统，所述第二循环冷却系统的冷却方式包括水冷。
[0021]可选的，还包括：位于坩埚外壁的第三循环冷却系统，所述第三循环冷却系统的冷却方式包括水冷。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0023]本专利技术的技术方案，通过提供一种制备陶瓷粉末的装置，所述装置制备的氮化铝纳米颗粒粒度小、纯度高，能够满足高要求器件的原材料需要；同时所述装置能够连续生产，生产效率和安全性高。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例中制备陶瓷粉末的装置的结构示意图。
具体实施方式
[0025]如
技术介绍
所述，需要持续改善氮化铝纳米颗粒粒度较大、纯度不够高的问题。
[0026]本专利技术实施例提供一种制备陶瓷粉末的装置，所述装置制备的氮化铝纳米颗粒粒度小、纯度高，能够满足高要求器件的原材料需要；同时所述装置能够连续生产，生产效率和安全性高。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0028]图1是本专利技术实施例中制备陶瓷粉末的装置的结构示意图。
[0029]请参考图1，所述制备陶瓷粉末的装置包括：
[0030]反应腔100；
[0031]位于反应腔100顶部的等离子体发生腔101，所述等离子体发生腔101与反应腔100相连通；
[0032]位于反应腔100内底部的坩埚102，所述坩埚102用于承载反应物料103；
[0033]从等离子体发生腔101顶部贯穿并延伸至等离子体发生腔101内的进料管104，所述进料管104用于向坩埚102内传输反应物料103；
[0034]高频电源105，所述高频电源105与等离子体发生腔101电连接，所述高频电源105用于在等离子体发生腔101内生成等离子体；
[0035]与反应腔100相连通的沉降室106；
[0036]位于沉降室106底部的收集罐107，所述收集罐107与沉降室106相连通；
[0037]与沉降室106相连通的真空泵108，所述真空泵108用于使反应腔100保持真空状态。
[0038]所述装置制备的氮化铝纳米颗粒粒度小、纯度高，能够满足高要求器件的原材料需要；同时所述装置的进料管104能够持续不断地向坩埚102内送入反应物料103，使得所述装置能够连续生产，生产效率高。
[0039]在本实施例中，所述高频电源105包括等离子射频电源。所述射频电源无电极，从而在使用过程中无需更换电极，从而能够避免电极对陶瓷纳米颗粒造成污染，从而影响陶瓷纳米颗粒的纯度的情况，使得所述装置制备的陶瓷纳米颗粒纯度更高。
[0040]在其他实施例中，所述高频电源包括等离子直流电源。
[0041]在本实施例中，所述坩埚102的材料包括铝，所述反应物料103的材料包括铝颗粒，所述铝颗粒的粒径大于300微米。
[0042]所述坩埚102的材料包括铝，从而能够避免所述坩埚102为其他材料时，有可能在反应腔100内引入杂质造成污染的情况，能进一步保证制备的陶瓷纳米颗粒的纯度。
[0043]所述反应物料103的材料包括铝颗粒，所述铝颗粒的粒径大于300微米，所述铝颗粒的粒径较大，一方面，所述铝颗粒容易获取，另一方面，避免了所述铝颗粒的粒径较小时容易发生粉尘爆炸的生产危险的情况，保障了安全生产。
[0044]请继续参考图1，在本实施例中，所述制备陶瓷粉末的装置还包括：与等离子体发生腔101相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，包括：反应腔；位于反应腔顶部的等离子体发生腔，所述等离子体发生腔与反应腔相连通；位于反应腔内底部的坩埚，所述坩埚用于承载反应物料；从等离子体发生腔顶部贯穿并延伸至等离子体发生腔内的进料管，所述进料管用于向坩埚内传输反应物料；高频电源，所述高频电源与等离子体发生腔电连接，所述高频电源用于在等离子体发生腔内生成等离子体；与反应腔相连通的沉降室；位于沉降室底部的收集罐，所述收集罐与沉降室相连通；与沉降室相连通的真空泵，所述真空泵用于使反应腔保持真空状态。2.如权利要求1所述的制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，所述高频电源包括等离子射频电源。3.如权利要求1所述的制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，位于所述反应腔内的所述等离子体的温度范围为大于3000摄氏度。4.如权利要求1所述的制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，所述坩埚的材料包括铝。5.如权利要求1所述的制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，还包括：与等离子体发生腔相连通第一进气管和第二进气管，所述第一进气管用于向等离子体发生腔内通入反应气体，所述第二进气管用于向等离子体发生腔内通入保护气体。6.如权利要求5所述的制备陶瓷粉末的装置，其特征在于，所述反应气体包括氮气和氩气；所述保护气体包括氩气。7.如权利要求5所述的制备陶瓷粉末的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩刚，郭若冰，戚延龄，程兴德，韩启航，
申请(专利权)人：江苏集萃先进金属材料研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：