CN113148965A - 一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器 - Google Patents

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许立信
夏永森
韩召
万超
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Abstract

本发明提供一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，涉及化工材料合成技术领域。该一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，包括外罐与内罐，所述外罐的顶端内壁与内罐的顶端外壁固定连接在一起，所述内罐的内壁设置有螺旋管，所述螺旋管的外壁设置有出气孔，所述内罐的外壁下端设置有加热管，所述加热管的上端设置有第二连接管，所述加热管的下端设置有第一连接管，所述内罐的外壁下端设置有支撑块，且四个支撑块均匀分布在内罐的外壁下端，所述支撑块的外壁底端与外罐的内壁底端固定连接在一起。通过螺旋管与出气孔相互配合，将管体内部的氮气均匀且快速分布内罐的内部，在保证生产效率的同时也能提高氮化硅的质量。

Description

一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器
技术领域
本发明涉及化工材料合成技术领域，具体为一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器。
背景技术
氮化硅是一种无机物，化学式为Si3N4，它是一种重要的结构陶瓷材料，硬度大，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体，高温时抗氧化，而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂，正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。
市面上也有很多类型的氮化硅合成设备，但是多数的设备，氮气导入速度的较慢，容易造成氮气的分布不均匀，而且在设备的保温性能较差，使得氮化硅合成的质量较低，设备在使用时的稳定性也较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，解决了氮气导入速度的较慢，容易造成氮气的分布不均匀，而且在设备的保温性能较差，使得氮化硅合成的质量较低，设备在使用时的稳定性也较差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，包括外罐与内罐，所述外罐的顶端内壁与内罐的顶端外壁固定连接在一起，所述内罐的内壁设置有螺旋管，所述螺旋管的外壁设置有出气孔，且若干个出气孔均匀分布在螺旋管的外壁；
所述内罐的外壁下端设置有加热管，所述加热管的上端设置有第二连接管，所述加热管的下端设置有第一连接管；
所述内罐的外壁下端设置有支撑块，且四个支撑块均匀分布在内罐的外壁下端，所述支撑块的外壁底端与外罐的内壁底端固定连接在一起。
优选的，所述内罐的内壁顶端设置有固定筒，所述固定筒的内壁与加热火炬的外壁固定连接在一起。
优选的，所述内罐的侧壁设置有喷管，所述喷管的一端设置有喷头，所述喷管的外壁设置有定位环，所述定位环的外壁与外罐的左侧固定连接在一起。
优选的，所述螺旋管的上端与第一进气管的一端固定连接在一起，所述螺旋管的下端与第二进气管的一端固定连接在一起。
优选的，所述外罐的正面中间设置有测压表，所述测压表的一端与内罐的内壁固定连接在一起。
优选的，所述内罐的底端设置有出料管，所述出料管的外壁与定位孔的内壁固定连接在一起。
优选的，所述外罐的底端设置有支撑架，且四个支撑架均匀分布在外罐的底端。
优选的，所述内罐的外壁设置有通孔，且若干个通孔均匀分布在内罐的外壁。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器。具备以下有益效果：
1、该一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，通过在内罐的内壁安装有螺旋管，螺旋管的外壁安装有出气孔，利用螺旋管与出气孔相互配合，将管体内部的氮气均匀且快速分布内罐的内部，在保证生产效率的同时也能提高氮化硅的质量。
2、该一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，通过在内罐的外壁下端安装有加热管，加热管的上端安装有第二连接管，加热管的下端安装有第一连接管，利用加热管为内罐的内部进行加热保温，提高氮化硅在合成后的质量。
3、该一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，通过在内罐的外壁下端安装有支撑块，支撑块的外壁底端与外罐的内壁底端固定连接在一起，利用支撑块将外罐与内罐进行连接，从而增加生产时的稳定性。
附图说明
图1为本发明的立体示意图；
图2为本发明的正面示意图；
图3为本发明的正面剖视示意图；
图4为本发明的侧面示意图。
其中，1、外罐；2、第一进气管；3、内罐；4、喷头；5、加热火炬；6、固定筒；7、定位环；8、喷管；9、螺旋管；10、出气孔；11、支撑架；12、出料管；13、定位孔；14、第一连接管；15、支撑块；16、加热管；17、第二连接管；18、第二进气管；19、测压表；20、通孔。
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。
实施例：
如图1-4所示，本发明实施例提供一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，包括外罐1与内罐3，外罐1的顶端内壁与内罐3的顶端外壁固定连接在一起，内罐3的内壁设置有螺旋管9，螺旋管9的外壁设置有出气孔10，且若干个出气孔10均匀分布在螺旋管9的外壁，利用螺旋管9与出气孔10相互配合，便于使氮气均匀分布在内罐3的内部，增加氮化硅的合成质量；
内罐3的外壁下端设置有加热管16，加热管16的上端设置有第二连接管17，加热管16的下端设置有第一连接管14，利用加热管16为内罐3进行加热保温，保证氮化硅的正常形成；
内罐3的外壁下端设置有支撑块15，且四个支撑块15均匀分布在内罐3的外壁下端，支撑块15的外壁底端与外罐1的内壁底端固定连接在一起，便于将内罐3进行支撑，保证内罐3在加工时的稳定性。
内罐3的内壁顶端设置有固定筒6，固定筒6的内壁与加热火炬5的外壁固定连接在一起，使用加热火炬5为硅粉与氮气加热，使其反应，生成氮化硅，内罐3的侧壁设置有喷管8，喷管8的一端设置有喷头4，喷管8的外壁设置有定位环7，定位环7的外壁与外罐1的左侧固定连接在一起，便于将硅粉喷入内罐3的内部，螺旋管9的上端与第一进气管2的一端固定连接在一起，螺旋管9的下端与第二进气管18的一端固定连接在一起，便于由螺旋管9向内罐3的内壁导入氮气，外罐1的正面中间设置有测压表19，测压表19的一端与内罐3的内壁固定连接在一起，便于观察内罐3内部的压力，保证氮气在罐内的压力，内罐3的底端设置有出料管12，便于将形成的氮化硅导出，出料管12的外壁与定位孔13的内壁固定连接在一起，增加出料管12的稳定性，外罐1的底端设置有支撑架11，且四个支撑架11均匀分布在外罐1的底端，便于将外罐1进行支撑，内罐3的外壁设置有通孔20，且若干个通孔20均匀分布在内罐3的外壁，保证氮气的稳定性。
工作原理：首先，使用第一连接管14与第二连接管17相互配合，为加热管16提供电能，使得加热管16为内罐3的内部进行加热，实现保温加热；其次，使用第一进气管2与第二进气管18相互配合，向螺旋管9导入氮气，氮气再由多个出气孔10导入内罐3的内部，使氮气充满内罐3的内部，同时观察测压表19，满足设定值之后，停止导入，当消耗后，继续导入；然后，开启加热火炬5，进行内罐3上端的预热；最后，由喷管8与喷嘴4相互配合，将硅粉导入内罐3的内部，硅粉与氮气在加热火炬5的加热下合成，合成的氮化硅向下运动，在加热管16的加热下，实现充分合成，保证氮化硅的质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，包括外罐(1)与内罐(3)，其特征在于：所述外罐(1)的顶端内壁与内罐(3)的顶端外壁固定连接在一起，所述内罐(3)的内壁设置有螺旋管(9)，所述螺旋管(9)的外壁设置有出气孔(10)，且若干个出气孔(10)均匀分布在螺旋管(9)的外壁；
所述内罐(3)的外壁下端设置有加热管(16)，所述加热管(16)的上端设置有第二连接管(17)，所述加热管(16)的下端设置有第一连接管(14)；
所述内罐(3)的外壁下端设置有支撑块(15)，且四个支撑块(15)均匀分布在内罐(3)的外壁下端，所述支撑块(15)的外壁底端与外罐(1)的内壁底端固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述内罐(3)的内壁顶端设置有固定筒(6)，所述固定筒(6)的内壁与加热火炬(5)的外壁固定连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述内罐(3)的侧壁设置有喷管(8)，所述喷管(8)的一端设置有喷头(4)，所述喷管(8)的外壁设置有定位环(7)，所述定位环(7)的外壁与外罐(1)的左侧固定连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述螺旋管(9)的上端与第一进气管(2)的一端固定连接在一起，所述螺旋管(9)的下端与第二进气管(18)的一端固定连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述外罐(1)的正面中间设置有测压表(19)，所述测压表(19)的一端与内罐(3)的内壁固定连接在一起。
6.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述内罐(3)的底端设置有出料管(12)，所述出料管(12)的外壁与定位孔(13)的内壁固定连接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述外罐(1)的底端设置有支撑架(11)，且四个支撑架(11)均匀分布在外罐(1)的底端。
8.根据权利要求1所述的一种用于合成氮化硅粉体的悬浮反应器，其特征在于：所述内罐(3)的外壁设置有通孔(20)，且若干个通孔(20)均匀分布在内罐(3)的外壁。
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