一种用于制备功能复合粉体的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于制备功能复合粉体的装置，反应容器（１３）设有进料口（１８）和出料口（１９），所述的反应容器（１３）外周壁设有恒温水浴系统，所述的反应容器（１３）内设有搅拌系统和ｐＨ控制系统，所述的反应容器（１３）还设有酸碱液加注系统。本装置具有可提供反应体系温度可调、反应容器内ｐＨ值可较精确控制、酸液碱液加入速率均匀可调、反应物质易分散易混合、可实现制备过程半连续性进行、自动化程度较高、制备的复合粉体性能稳定等优点，特别适用于采用化学共沉淀法来制备无机功能复合粉体。本实用新型专利技术装置具有结构简单、操作方便、可控性强、安全适用、成本低廉等特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制备功能复合粉体的装置，具体地说是涉及 一种用化学共沉淀法制备无机包覆型功能复合粉体的装置，属于功能 复合材料合成

技术介绍
随着科学技术的进步，现代社会对材料的制备工艺和性能提出了 更高的要求，粉体材料以其优异的性能在材料工业中占有举足轻重的 地位，功能粉体的性能和加工技术直接关系到新材料的发展。无机包 覆型复合粉体制备技术是近期兴起的新方法，其崭新的思路、简单的 合成工艺和粉体的多功能性已引起材料及化工领域的普遍关注。对于无机包覆型复合粉体的制备技术主要有沉淀法、机械改性 法、溶胶-凝胶法、化学镀法、微乳液法等。其中，沉淀法是通过沉 淀反应等方法将一些无机物质沉淀到粉体颗粒的表面，形成异质包覆 层。这种化学沉淀法可使粉体表面形成特殊包膜层，可在表面产生光、 电、磁、抗菌等功能，在赋予粉体新的物理、化学性能及新的功能方 面，该方法具有特殊的意义。以无机复合导电粉体的制备为例，它是以介电常数较大、价格较 为低廉、颜色较浅的非金属矿物作为芯核，而以金属或半导体金属氧 化物粉末作为包覆物而制成的浅色无机复合导电粉体。在我国采用化 学共沉淀法制备各种各样复合导电粉体的专利很多，但还没有一种关 于用化学共沉淀法制备无机复合导电粉体的装置专利报道，结合功能 粉体的应用要求，开发功能粉体的加工新装置，进一步提高功能粉体 的稳定性，简化工艺路线，是高技术材料工业的迫切要求。为了制备 出性能优良且稳定、价格低廉的复合导电粉体，专利技术一种适用于化学 共沉淀法合成无机复合导电粉体的装置是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有反应温度可调、反应容器内pH值 可较精确控制、反应物质容易混合分散均匀、可实现制备过程半连续 性进行、自动化程度较高、制备的复合粉体性能稳定，装置结构简单、 操作方便、安全可靠、成本低的用于制备功能复合粉体的装置。为了解决上述技术问题，本技术提供的用于制备功能复合粉 体的装置，反应容器设有进料口和出料口，所述的反应容器外周壁设有恒温水浴系统，所述的反应容器内设有搅拌系统和pH控制系统， 所述的反应容器还设有酸碱液加注系统。所述的恒温水浴系统是在所述的反应容器外壁设有恒温水浴容 器，所述的恒温水浴容器设有加热电阻丝、控温仪、温度传感器、水 位观测窗、两个带有蒸汽冷凝回流口的半圆环盖以及提手，所述的恒 温水浴容器与所述的两个半圆环盖之间垫有密封圈。所述的反应容器设有耐酸耐碱内衬。所述的搅拌系统由搅拌杆和恒速搅拌控制器组成，所述搅拌杆外 包有耐酸耐碱聚四氟乙烯，且含两层搅拌浆，所述的两层搅拌浆为上 下正交分布，所述的恒速搅拌控制器为数显电动搅拌器。所述的pH控制系统包括pH在线监测仪、与所述的pH在线监测 仪电连接且安装在所述的反应容器内的在线监测pH电极和pH电极保 护套。所述的酸碱液加注系统包括分别设有计量泵的酸液加注器和碱 液加注器、以及废气处理接口；所述的酸液加注器和碱液加注器尾端 均为莲蓬头型滴液器。所述的酸液加注器和碱液加注器上的计量泵与所述的pH控制系 统电连接。本装置具有可提供反应体系温度可调、反应容器内PH值可较精 确控制、酸液碱液加入速率均匀可调、反应物质易分散易混合、可实 现制备过程半连续性进行、自动化程度较高、制备的复合粉体性能稳 定等优点，特别适用于采用化学共沉淀法来制备无机功能复合粉体。 本专利技术装置具有结构简单、操作方便、可控性强、安全适用、成本低 廉等特点。附图说明附图1是本技术结构组成示意图； 附图2是本技术的顶盖俯视附图3是使用本技术制备出的高岭土基掺杂氧化锡复合导电 粉体XRD图谱；附图4是使用本技术制备出的重晶石基锑掺杂氧化锡复合导 电粉体XRD图谱；附图5是使用本技术制备出的高岭土基掺杂氧化锡复合导电 粉体SEM图。附图6是使用本技术制备出的重晶石基锑掺杂氧化锡复合导 电粉体SEM图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明。参见图1和图2，反应容器13设有进料口 18和出料口 19，反应 容器13设有耐酸耐碱内衬4，在反应容器13外壁设有恒温水浴容器 12，恒温水浴容器12设有加热电阻丝9、控温仪、温度传感器、水位 观测窗14、两个带有蒸汽冷凝回流口 15的半圆环盖11以及提手17， 恒温水浴容器12与两个半圆环盖11之间垫有密封圈，在反应容器13 内设有搅拌杆5和与之连接的恒速搅拌控制器，搅拌杆5外包有耐酸 耐碱聚四氟乙烯，且含两层搅拌浆22，两层搅拌浆22为上下正交分 布，恒速搅拌控制器为数显电动搅拌器，在反应容器13内设有在线 监测pH电极7和pH电极保护套6，在线监测pH电极7与pH在线监 测仪20电连接，反应容器13上设有带第二计量泵21的酸液加注器 10和带第一计量泵1的碱液加注器2以及废气处理接口 16，酸液加 注器10和碱液加注器2尾端均为莲蓬头型滴液器3，第一计量泵1 和第二计量泵21与pH在线监测仪20电连接。参见图1和图2，恒温水浴容器12乃不锈钢制容器，用来向反应 系统中提供稳定的热源，其水浴温度可在20 90° C范围内连续可调； 加热电阻丝9用于加热恒温水浴容器12中的水；温度传感器与反应 容器13外壁接触，是与控温仪相连的用于控制水浴温度的敏感元件； 水位观测窗14用来观察恒温水浴容器12中水的容量，防止水份被蒸 干；水蒸汽冷凝回流口 15用来接冷凝装置，将蒸发出的水蒸气冷凝 后重新流回恒温水浴容器12，防止水份被蒸干，同时，该开口也可以 用来向恒温水浴容器12中补充水量。反应容器13为圆柱形带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢容器，其特 点是容器壁传热性能好、可耐酸耐碱，使用温度在100° C以下；进 料口 18为加入导电粉末基体悬浮溶液的通道；出料口 19为合成反应 完成后从容器中排出产物的通道(当制备过程进行时，出料口 19上的 阀门关闭)，这样可以实现制备过程的半连续性进行。搅拌杆5外包覆有聚四氟乙烯，其特点是可耐酸耐碱，可承受100 ° C以下温度，另外，搅拌杆5含两层搅拌浆22，且两层搅拌浆22 为上下正交分布，以达到充分搅拌溶液的目的；恒速搅拌控制器为数 显电动搅拌器，其搅拌速度在200 1200r/min内连续可调。反应容器13中安装的pH在线监测仪20可用来实时监测反应容 器13内pH值的变化情况，其pH值的信号传递给碱液加注器2上的 第一计量泵1和酸液加注器10上的第二计量泵21，通过调节泵的冲 程，自动控制反应容器13中的pH值在一定范围内，监测仪的适用温 度0 80° C，测量范围-2 14pH，精确度士0.1pH，电极安装 方式浸入式安装；pH电极保护套6内是安装在线监测pH电极7的， 以减弱固体颗粒对电极的冲刷，延长pH电极的使用寿命。酸液加注器10、碱液加注器2上各带有1个计量泵设备，且尾端 均为莲蓬头型滴液器3(拥有数个至数十个液滴滴孔，视装置大小而 定)，以使加入的酸碱液呈液滴状加入反应容器中，酸液加注器10、 碱液加注器2分别用耐酸、耐碱的材料制成；废气处理接口 16为酸、 碱加注器上开出的接口，以使反应容器13内的挥发性酸或碱排放至 废气处理系统。本装置中酸液加注器10上的第二计量泵21 —般设为 固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备功能复合粉体的装置，其特征在于：反应容器（１３）设有进料口（１８）和出料口（１９），所述的反应容器（１３）外周壁设有恒温水浴系统，所述的反应容器（１３）内设有搅拌系统和ｐＨ控制系统，所述的反应容器（１３）还设有酸碱液加注系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华明，胡佩伟，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]