一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置及实现方法制造方法及图纸

一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置及实现方法，包括腔室壁、变径内胆、变径导轨、热电偶，反应腔室为整体直流电弧等离子体蒸发腔室。反应腔室内的阳极铜座设于变径内胆底面中部，阴极由升降杆带动能够上下移动，坩埚放置于阳极铜座上，阴极与阳极物料之间形成等离子体。变径内胆呈圆弧状构成立式筒状结构，每个内胆片能够沿变径导轨移动进而调控内胆筒的半径大小，调控颗粒尺寸及其分布。热电偶用于探测由变径内胆构成空间的温度分布。本发明专利技术通过设计和实施蒸发腔室内部的可变径内胆，可有效改变颗粒生长空间，通过对温度梯度场的调节进而调控颗粒尺寸及其分布；在不改变腔室整体尺寸的条件下，可大幅度调整腔室内部关键区域的大小，实现对颗粒产物品质的调控，提高能源利用率，降低制备成本。降低制备成本。降低制备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置及实现方法


[0001]本专利技术属于纳/微米金属及合金粉体生产设备
，具体来说，涉及制备粉体过程中生成室的变径组合装置，尤其涉及利用高温等离子体规模化制备金属粉体过程中对其粒度及其分布的调控技术与应用。

技术介绍

[0002]物理气相法是工业制备粉体材料中常见的方法之一，高温等离子体是一种高效的蒸发热源，可用于制备高纯度的纳/微米级金属及其复合粉体材料，在反应室中块体原材料蒸发分解为相应的气相状态，过饱和态气相原子在等离子体高温区中发生形核过程，并在腔室内温度梯度空间中进行持续的生长过程，最终形成粉体颗粒产物。具有一定温度梯度的生长空间成为粉体粒度及其分布的重要的调控要素之一。等离子体固定弧或转移弧方法在粉体制备中具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高、环境友好等优点，在工业化粉体生产中已大量使用。物理气相法制备粉体材料也存在着局限于金属合金种类、粉体粒度分布相对宽等不足。相关技术研究从规模化粉体制备技术向获得更高品质粉体产物方向发展，实现粉体产品多样化，探究其形成机理并形成完整的可控合成工艺技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置，其特征在于，所述的变径组合装置包括反应腔室(1)、腔室壁(6)、变径内胆(8)、变径导轨(9)、热电偶，反应腔室(1)为整体直流电弧等离子体蒸发腔室；所述的反应腔室(1)内的阴极(2)、等离子体(3)、阳极铜座(4)、坩埚(5)、阳极物料(7)位于变径内胆(8)形成的筒状结构中；所述阳极铜座(4)设于变径内胆(8)底面中部，与变径内胆(8)形成的筒状结构同轴放置；所述阴极(2)由升降杆带动上下移动，调整阴极(2)与阳极物料(7)之间距离；坩埚(5)作为阳极物料(7)的反应容器，放置于阳极铜座(4)上；阴极(2)与阳极物料(7)之间形成等离子体(3)；所述的腔室壁(6)为蒸发腔室的保温壁，下方设有出气管道(12)；所述的变径内胆(8)共有多片内胆片，每片呈圆弧状，整体构成立式筒状结构，内胆内部空间为颗粒生长的主要场区域，彼此之间通过可松动固定螺丝(10)连接；每个内胆片底部通过滑块与变径导轨(9)连接，变径导轨(9)沿径向设于腔室壁(6)与变径内胆(8)形成的筒状结构之间，所有内胆片沿变径导轨(9)同步移动进而调控内胆筒的半径大小，提供颗粒生长的可变化的空间，进而调控颗粒尺寸及其分布；反应腔室内部的循环气体从上至下进入变径内胆(8)外壁与反应腔室(1)内壁之间的空间内，流动出气管道处，循环气体及粉体产物由此带离反应腔室，流动到下一个循环单元；所述的热电偶用于探测由变径内胆构成空间的温度分布。2.根据权利要求1所述的一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置，其特征在于，所述热电偶包括热电偶II(14)、热电偶I(13)；热电偶II(14)位于内胆处，用于监测内胆壁温度；热电偶I(13)位于腔室壁(6)内部处，用于监测腔室壁(6)温度变化。3.根据权利要求1所述的一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置，其特征在于，所述的变径内胆(8)的最大半径为1200mm，最小半径为500mm，经过调控此空间大小，结合生长物质浓度，以及空间温度梯度，可以调节颗粒尺寸及分布状态，获得的粉体颗粒尺寸在150～300nm范围内调整。4.根据权利要求1所述的一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置，其特征在于，所述阴极(2)的上端部与升降杆连接，对升降杆进行绝缘处理，且阴极(2)的升降直线距离在3
‑
5cm范围。5.根据权利要求1所述的一种等离子体蒸发腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：董星龙，曲星昊，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：