CN108083815A - 一种纳米陶瓷粉的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷粉末制备技术领域，具体涉及一种纳米陶瓷粉的制备装置，包括支撑系统、传送制备系统、溶胶系统、凝胶系统、破碎系统、烧结系统、推进系统、出料口，所述传送制备系统设置在支撑系统上，所述溶胶系统、凝胶系统依次设置在传送制备系统上，所述破碎系统位于传送制备系统下方，所述烧结系统与破碎系统连接，所述推进系统设置在烧结系统上，所述出料口与烧结系统尾端连接；本发明的装置可批量生产陶瓷粉体，操作简单，生产效率高，产品级别高；多道制备工序同时进行，能够制备大量的陶瓷粉体，可用于中小型工厂生产；本发明的装置是陶瓷粉体制备的一体化装置，可拆卸，便于输送和组装。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷粉末制备技术领域，具体涉及一种纳米陶瓷粉的制备装置。
背景技术
目前，实验中主要制备陶瓷粉末的方法有溶胶-凝胶法、固相法和化学共沉淀法。研究表明，溶胶-凝胶法具有以下优点：(1)反应物之间是在分子水平上被均匀地混合；(2)能实现分子水平上的均匀掺杂；(3)与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度；(4)选择合适的条件可以制备各种新型材料。因此，溶胶-凝胶法能够制备质量好，颗粒小的镧钙锰氧粉体。但是，实验室中用溶胶-凝胶法制备粉末同样存在着缺点：(1)实验过程中存在多个步骤，操作过程复杂；(2)最终制得的粉末量少；(3)需掌握多个设备的操作知识。故针对以上问题，发明了一种纳米陶瓷粉的制备装置。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种纳米陶瓷粉的制备装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纳米陶瓷粉的制备装置，包括支撑系统、传送制备系统、溶胶系统、凝胶系统、破碎系统、烧结系统、推进系统、出料口，所述传送制备系统设置在支撑系统上，所述溶胶系统、凝胶系统依次设置在传送制备系统上，所述破碎系统位于传送制备系统下方，所述烧结系统与破碎系统连接，所述推进系统设置在烧结系统上，所述出料口与烧结系统尾端连接；
所述支撑系统包括工作台、支撑柱、导口槽，所述工作台通过多根支撑柱支撑，所述工作台中心开设有导口槽；
所述传送制备系统包括轨道机、连接软板、弹簧阵列、制备槽，所述轨道机设置在工作台上并与导口槽所在位置对应，所述连接软板为多个并设置在轨道机的轨道上，所述制备槽通过多个弹簧阵列设置在连接软板上；
所述溶胶系统包括依次设置的加水机构、加药机构、振动机构，所述加水机构设置在导口槽一端，所述加药机构、振动机构依次设置在轨道机两侧；
所述凝胶系统包括依次设置在轨道机两侧的加热搅拌机构、烘干机构；
所述破碎系统包括破碎斗、旋转破碎机、回收槽，所述破碎斗设置在导口槽另一端底部，所述破碎斗上部与回收槽连接，所述回收槽位于轨道机正下方，所述破碎斗上设置有旋转破碎机；
所述烧结系统包括烧结管，高温发生器、导热杆二、导热弧片、氧气过滤机、通氧管，所述烧结管与破碎斗底部连接，所述高温发生器为2个以上并分别设置在烧结管两侧，所述高温发生器上设置有导热杆二，导热弧片通过导热杆二与高温发生器连接，所述导热弧片贴合在烧结管侧壁上，所述氧气过滤机为两个以上并分别设置在烧结管两侧，所述氧气过滤机上设置有通氧管，通氧管与烧结管上部连接；
所述推进系统包括旋转电动机、螺旋推进叶，所述旋转电动机设置在烧结管两侧，所述螺旋推进叶设置在烧结管内并与旋转电动机连接，所述出料口与烧结管尾端连接。
本技术方案的进一步优化，所述加水机构包括滑轨一、滑动水槽、液压抽水管，所述滑轨一设置在导口槽一端，所述滑动水槽滑动设置在滑轨一上，所述液压抽水管设置在滑动水槽上，所述液压抽水管一端位于轨道机上方。
本技术方案的进一步优化，所述加药机构包括滑动车、原料罐、进料管，所述滑动车为两个以上并设置在轨道机两侧，所述原料罐设置在滑动车上，所述进料管一端与原料罐连接，进料管另一端位于制备槽上方。
本技术方案的进一步优化，所述振动机构包括高频发生机、伸缩节架、机械卡手，所述高频发生机设置在轨道机两侧，所述伸缩节架设置在高频发生机上，所述机械卡手与伸缩节架连接。
本技术方案的进一步优化，所述加热搅拌机构包括高速转机、垂直升降杆、搅拌机构、滑轨二、加热机、导热杆一，所述高速转机通过支架设置在制备槽上方，所述垂直升降杆与高速转机连接，所述搅拌机构与垂直升降杆底部连接，所述滑轨二设置在轨道机两侧，所述加热机设置在滑轨二上，所述导热杆一与加热机连接；所述烘干机构包括烘箱、高温柱、进风扇、抽风扇、密封门，所述烘箱嵌套设置在轨道机上，所述烘箱上设置有多个高温柱，所述烘箱下部两侧设置有多个进风扇，所述烘箱顶部设置有多个抽风扇，所述烘箱前后两端均设有密封门。
本技术方案的进一步优化，还包括PH调节系统，所述PH调节系统设置在加热搅拌机构与烘干机构之间，所述PH调节系统包括酸碱机、转台、移动滴管，所述酸碱机为两个并分别设置在轨道机两侧，所述转台设置在酸碱机顶部，所述移动滴管通过转台与酸碱机连接，所述移动滴管位于制备槽上方。
本技术方案的进一步优化，所述制备槽为6个以上。
本技术方案的进一步优化，所述旋转电动机为3个。
本技术方案的进一步优化，所述液压抽水管为两个，液压抽水管端部设有多个滴水喷头。
本技术方案的进一步优化，所述原料罐上的进料管为两个，两个进料管位于制备槽上方一端的高度不同。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明纳米陶瓷粉的制备装置可批量生产陶瓷粉体，操作简单，生产效率高，产品级别高；
(2)本发明的装置多道制备工序同时进行，能够制备大量的陶瓷粉体，可用于中小型工厂生产；
(3)本发明的装置集各个制备工序于一体，是陶瓷粉体制备的一体化装置，可拆卸，便于输送和组装。
附图说明
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明支撑系统、传送制备系统、溶胶系统、凝胶系统的结构示意图；
图3是本发明支撑系统的结构示意图；
图4是本发明传送制备系统的结构示意图；
图5是本发明制备槽的相关结构示意图；
图6是本发明加水机构的结构示意图；
图7是本发明加药机构的结构示意图；
图8是本发明振动机构的结构示意图；
图9是本发明加热搅拌机构的结构示意图；
图10是本发明PH调节系统的结构示意图；
图11是本发明烘干机构的结构示意图；
图12是本发明破碎系统、烧结系统、推进系统的结构示意图；
图13是本发明破碎斗10的内部结构示意图；
图14是本发明烧结系统的结构示意图；
图15是本发明推进系统的结构示意图；
其中，工作台1、支撑柱101、导口槽102、滑轨一2、滑动水槽201、液压抽水管202、滑动车3、原料罐301、进料管302、轨道机4、连接软板401、弹簧阵列402、制备槽403、高频发生机5、伸缩节架501、机械卡手502、高速转机6、垂直升降杆601、搅拌机构602、滑轨二7、加热机701、导热杆一702、酸碱机8、转台801、移动滴管802、烘箱9、高温柱901、进风扇902、抽风扇903、密封门904、破碎斗10、旋转破碎机1001、回收槽1002、烧结管11、高温发生器12、导热杆二1201、导热弧片1202、氧气过滤机13、通氧管1301、旋转电动机14、螺旋推进叶1401、出料口15。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种纳米陶瓷粉的制备装置，包括支撑系统、传送制备系统、溶胶系统、凝胶系统、破碎系统、烧结系统、推进系统、出料口15，所述传送制备系统设置在支撑系统上，所述溶胶系统、凝胶系统依次设置在传送制备系统上，所述破碎系统位于传送制备系统下方，所述烧结系统与破碎系统连接，所述推进系统设置在烧结系统上，所述出料口15与烧结系统尾端连接；
所述支撑系统包括工作台1、支撑柱101、导口槽102，所述工作台1通过多根支撑柱101支撑，所述工作台1中心开设有导口槽102；
所述传送制备系统包括轨道机4、连接软板401、弹簧阵列402、制备槽403，所述轨道机4设置在工作台1上并与导口槽102所在位置对应，所述连接软板401为多个并设置在轨道机4的轨道上，所述制备槽403通过多个弹簧阵列402设置在连接软板401上；
所述溶胶系统包括依次设置的加水机构、加药机构、振动机构，所述加水机构设置在导口槽102一端，所述加药机构、振动机构依次设置在轨道机4两侧；
所述凝胶系统包括依次设置在轨道机4两侧的加热搅拌机构、烘干机构；
所述破碎系统包括破碎斗10、旋转破碎机1001、回收槽1002，所述破碎斗10设置在导口槽102另一端底部，所述破碎斗10上部与回收槽1002连接，所述回收槽1002位于轨道机4正下方，所述破碎斗10上设置有旋转破碎机1001；
所述烧结系统包括烧结管11，高温发生器12、导热杆二1201、导热弧片1202、氧气过滤机13、通氧管1301，所述烧结管11与破碎斗10底部连接，所述高温发生器12为2个以上并分别设置在烧结管11两侧，所述高温发生器12上设置有导热杆二1201，导热弧片1202通过导热杆二1201与高温发生器12连接，所述导热弧片1202贴合在烧结管11侧壁上，所述氧气过滤机13为两个以上并分别设置在烧结管11两侧，所述氧气过滤机13上设置有通氧管1301，通氧管1301与烧结管11上部连接；
所述推进系统包括旋转电动机14、螺旋推进叶1401，所述旋转电动机14设置在烧结管11两侧，所述螺旋推进叶1401设置在烧结管11内并与旋转电动机14连接，所述出料口15与烧结管11尾端连接。
所述加水机构包括滑轨一2、滑动水槽201、液压抽水管202，所述滑轨一2设置在导口槽102一端，所述滑动水槽201滑动设置在滑轨一2上，所述液压抽水管202设置在滑动水槽201上，所述液压抽水管202一端位于轨道机4上方。
所述加药机构包括滑动车3、原料罐301、进料管302，所述滑动车3为两个以上并设置在轨道机4两侧，所述原料罐301设置在滑动车3上，所述进料管302一端与原料罐301连接，进料管302另一端位于制备槽403上方。
所述振动机构包括高频发生机5、伸缩节架501、机械卡手502，所述高频发生机5设置在轨道机4两侧，所述伸缩节架501设置在高频发生机5上，所述机械卡手502与伸缩节架501连接。
所述加热搅拌机构包括高速转机6、垂直升降杆601、搅拌机构602、滑轨二7、加热机701、导热杆一702，所述高速转机6通过支架设置在制备槽403上方，所述垂直升降杆601与高速转机6连接，所述搅拌机构602与垂直升降杆601底部连接，所述滑轨二7设置在轨道机4两侧，所述加热机701设置在滑轨二7上，所述导热杆一702与加热机701连接；所述烘干机构包括烘箱9、高温柱901、进风扇902、抽风扇903、密封门904，所述烘箱9嵌套设置在轨道机4上，所述烘箱9上设置有多个高温柱901，所述烘箱9下部两侧设置有多个进风扇902，所述烘箱9顶部设置有多个抽风扇903，所述烘箱9前后两端均设有密封门904。
还包括PH调节系统，所述PH调节系统设置在加热搅拌机构与烘干机构之间，所述PH调节系统包括酸碱机8、转台801、移动滴管802，所述酸碱机8为两个并分别设置在轨道机4两侧，所述转台801设置在酸碱机8顶部，所述移动滴管802通过转台801与酸碱机8连接，所述移动滴管802位于制备槽403上方。
所述制备槽403为6个以上。
所述旋转电动机14为3个。
所述液压抽水管202为两个，液压抽水管202端部设有多个滴水喷头。
所述原料罐301上的进料管302为两个，两个进料管302位于制备槽403上方一端的高度不同。
本发明工作时：生产所需化学原料储存在原料罐301内，通过进料管302将化学原料投放进制备槽403内，其中投料位置和角度可由滑动车3控制。通过滑轨一2和滑动水槽201组合滑动进位，同时启动液压抽水管202将水注入制备槽403完成注液过程，且当传送制备系统需要通过导口槽102时，滑轨一2和滑动水槽201可组合滑动退位。完成初步混料的制备槽403在轨道机4的带动下进入到振动机构工作区，其中伸缩节架501运动使得机械卡手502与制备槽403卡合，同时将高频发生机5所产生的震荡波传导至制备槽403上，使得制备槽403内的混合料进一步混合均匀，且震荡会被连接软板401、弹簧阵列402吸收，不致影响传送制备系统的工作。完成进一步混料的制备槽403被轨道机4带动进入加热搅拌机构工作区，其中垂直升降杆601控制搅拌机构602升降进入制备槽403内，高速转机6带动搅拌机构602进行旋转搅拌，同时通过滑轨二7、加热机701的组合运动，使得导热杆一702与制备槽403贴合，对制备槽403进行加热，达到边加热边搅拌的目的。当完成加热搅拌作业时，制备槽403内的混合态液相成分随着不断的蒸发已转变为水分较少的凝胶态，并完成了初步反应，此时通过轨道机4将制备槽403送入PH调节系统工作区，通过转台801、移动滴管802的运动均匀的将酸/碱液混入凝胶中，使得后续产物稳定。而后通过轨道机4将制备槽403带动至烘箱9内进行快速烘干，其中高温柱901产生高温，通过进风扇902、抽风扇903的组合工作使得烘箱9形成循环热气流，加速烘干效率，密封门904能够使得烘箱9形成密闭空间。当完成烘干作业，完全凝胶态的产物已形成，通过轨道机4将制备槽403带动穿过导口槽102，其中弯转过程中连接软板401、弹簧阵列402能够保证制备槽403贴合于轨道机4上运动，制备槽403内的产物大部分掉落进破碎斗10内，少部分残余产物掉落至回收槽1002内，滑动进破碎斗10内，凝胶态的产物在破碎斗10内被高速转动的旋转破碎机1001打碎后，大幅缩减其尺寸，为后续分段烧结创造基础。已完成破碎的产物进入烧结管11内，产物随着螺旋推进叶1401不断前进并被进一步碎化，同时根据烧结参数需求调整高温发生器12，使得贴合在烧结管11的导热杆二1201、导热弧片1202能够将高温传导至管上，对管内产物进行高温烧结，氧气过滤机13将氧气通过通氧管1301送入烧结管11内，使得烧结氛围为富氧状态，提高烧结质量。通过三段式的烧结系统，能够完成渐变式控温烧结，提高烧结效率。最终烧结完成的纳米陶瓷粉通过出料口15导出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，包括支撑系统、传送制备系统、溶胶系统、凝胶系统、破碎系统、烧结系统、推进系统、出料口(15)，所述传送制备系统设置在支撑系统上，所述溶胶系统、凝胶系统依次设置在传送制备系统上，所述破碎系统位于传送制备系统下方，所述烧结系统与破碎系统连接，所述推进系统设置在烧结系统上，所述出料口(15)与烧结系统尾端连接；
所述支撑系统包括工作台(1)、支撑柱(101)、导口槽(102)，所述工作台(1)通过多根支撑柱(101)支撑，所述工作台(1)中心开设有导口槽(102)；
所述传送制备系统包括轨道机(4)、连接软板(401)、弹簧阵列(402)、制备槽(403)，所述轨道机(4)设置在工作台(1)上并与导口槽(102)所在位置对应，所述连接软板(401)为多个并设置在轨道机(4)的轨道上，所述制备槽(403)通过多个弹簧阵列(402)设置在连接软板(401)上；
所述溶胶系统包括依次设置的加水机构、加药机构、振动机构，所述加水机构设置在导口槽(102)一端，所述加药机构、振动机构依次设置在轨道机(4)两侧；
所述凝胶系统包括依次设置在轨道机(4)两侧的加热搅拌机构、烘干机构；
所述破碎系统包括破碎斗(10)、旋转破碎机(1001)、回收槽(1002)，所述破碎斗(10)设置在导口槽(102)另一端底部，所述破碎斗(10)上部与回收槽(1002)连接，所述回收槽(1002)位于轨道机(4)正下方，所述破碎斗(10)上设置有旋转破碎机(1001)；
所述烧结系统包括烧结管(11)，高温发生器(12)、导热杆二(1201)、导热弧片(1202)、氧气过滤机(13)、通氧管(1301)，所述烧结管(11)与破碎斗(10)底部连接，所述高温发生器(12)为2个以上并分别设置在烧结管(11)两侧，所述高温发生器(12)上设置有导热杆二(1201)，导热弧片(1202)通过导热杆二(1201)与高温发生器(12)连接，所述导热弧片(1202)贴合在烧结管(11)侧壁上，所述氧气过滤机(13)为两个以上并分别设置在烧结管(11)两侧，所述氧气过滤机(13)上设置有通氧管(1301)，通氧管(1301)与烧结管(11)上部连接；
所述推进系统包括旋转电动机(14)、螺旋推进叶(1401)，所述旋转电动机(14)设置在烧结管(11)两侧，所述螺旋推进叶(1401)设置在烧结管(11)内并与旋转电动机(14)连接，所述出料口(15)与烧结管(11)尾端连接。
2.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述加水机构包括滑轨一(2)、滑动水槽(201)、液压抽水管(202)，所述滑轨一(2)设置在导口槽(102)一端，所述滑动水槽(201)滑动设置在滑轨一(2)上，所述液压抽水管(202)设置在滑动水槽(201)上，所述液压抽水管(202)一端位于轨道机(4)上方。
3.根据权利要求2所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述加药机构包括滑动车(3)、原料罐(301)、进料管(302)，所述滑动车(3)为两个以上并设置在轨道机(4)两侧，所述原料罐(301)设置在滑动车(3)上，所述进料管(302)一端与原料罐(301)连接，进料管(302)另一端位于制备槽(403)上方。
4.根据权利要求3所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述振动机构包括高频发生机(5)、伸缩节架(501)、机械卡手(502)，所述高频发生机(5)设置在轨道机(4)两侧，所述伸缩节架(501)设置在高频发生机(5)上，所述机械卡手(502)与伸缩节架(501)连接。
5.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述加热搅拌机构包括高速转机(6)、垂直升降杆(601)、搅拌机构(602)、滑轨二(7)、加热机(701)、导热杆一(702)，所述高速转机(6)通过支架设置在制备槽(403)上方，所述垂直升降杆(601)与高速转机(6)连接，所述搅拌机构(602)与垂直升降杆(601)底部连接，所述滑轨二(7)设置在轨道机(4)两侧，所述加热机(701)设置在滑轨二(7)上，所述导热杆一(702)与加热机(701)连接；所述烘干机构包括烘箱(9)、高温柱(901)、进风扇(902)、抽风扇(903)、密封门(904)，所述烘箱(9)嵌套设置在轨道机(4)上，所述烘箱(9)上设置有多个高温柱(901)，所述烘箱(9)下部两侧设置有多个进风扇(902)，所述烘箱(9)顶部设置有多个抽风扇(903)，所述烘箱(9)前后两端均设有密封门(904)。
6.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，还包括PH调节系统，所述PH调节系统设置在加热搅拌机构与烘干机构之间，所述PH调节系统包括酸碱机(8)、转台(801)、移动滴管(802)，所述酸碱机(8)为两个并分别设置在轨道机(4)两侧，所述转台(801)设置在酸碱机(8)顶部，所述移动滴管(802)通过转台(801)与酸碱机(8)连接，所述移动滴管(802)位于制备槽(403)上方。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述制备槽(403)为6个以上。
8.根据权利要求1～6任一项所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述旋转电动机(14)为3个。
9.根据权利要求2所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述液压抽水管(202)为两个，液压抽水管(202)端部设有多个滴水喷头。
10.根据权利要求3所述的一种纳米陶瓷粉的制备装置，其特征在于，所述原料罐(301)上的进料管(302)为两个，两个进料管(302)位于制备槽(403)上方一端的高度不同。
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