專利名稱：采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顆粒的粉碎制備工藝和裝置，更特別地說，是指一種采用氣流循環(huán)連續(xù)粉碎方式制備高純納米顆粒的工藝和裝置。
背景技術：
納米顆粒材料由于其自身的許多特殊性質(zhì)，在很多領域有著十分廣泛的應用。目前，有關納米顆粒的制備方法總體來說主要分為合成方法和粉碎方法兩類。合成方法制備納米顆粒主要包括氣體蒸發(fā)法、液相沉淀法、溶膠-凝膠法等。而粉碎方法制備納米顆粒目前主要是采用機械力化學方法制備納米顆粒。采用合成方法制備納米顆粒的時候，制備的材料是很受限制的，而采用機械力化學方法如介質(zhì)磨制備納米顆粒，由于在制備過程中有介質(zhì)球的磨損，所制得的納米顆粒純度不是很高，存在有一定的污染，所制備的材料也有很大的局限性。
氣流粉碎方法是目前一種常用的顆粒制備方法，在其制備顆粒的過程中，由于沒有其它介質(zhì)的存在，只是利用物料之間的相互碰撞而使物料破碎，因而，這種方法也是一種無污染的高純顆粒制備方法。但由于目前一般的氣流粉碎設備多是采用分級輪對粉碎后的顆粒進行分級處理，將粒度合格的細粉從粗粉中分離，而不合格的粗粉則繼續(xù)在氣流粉碎機中進行粉碎而獲得粒度合格的細粉顆粒。受分級輪分級原理及分級精度的限制，想通過分級輪的方法將納米顆粒和空氣分離，目前在工業(yè)上還是很難實現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提出一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，該工藝利用二股超音速射流攜帶物料，通過帶料射流的對撞、粉碎，并使物料在粉碎腔中進行循環(huán)連續(xù)粉碎，制備得到高純度納米顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的裝置，該裝置可以由氣源系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)和氣固分離系統(tǒng)組成，或者由氣源系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)、改性劑噴入系統(tǒng)和氣固分離系統(tǒng)組成，氣源系統(tǒng)與粉碎系統(tǒng)通過管道連接、粉碎系統(tǒng)與改性劑噴入系統(tǒng)通過管道連接。
所述氣源系統(tǒng)包括有空壓機、干燥器、加熱器、溫度傳感器和溫度控制器；溫度傳感器與溫度控制器相連，溫度傳感器的敏感端安裝在加熱器內(nèi)；由空壓機產(chǎn)生的高壓氣體進入干燥器中進行干燥處理、然后經(jīng)加熱器加熱獲得20～200℃溫度的干燥高壓氣體；所述氣固分離系統(tǒng)包括有過濾器、氣體反吹器、引風機，所述引風機與引風機接口連接，氣體反吹器分別與氣體反吹器A接口、氣體反吹器B接口連接，過濾器安裝在氣固分離腔上部，該氣固分離系統(tǒng)可以使粉碎腔中物料與空氣實現(xiàn)分離；所述粉碎系統(tǒng)包括有圓柱殼體、左錐部、右錐部、右回流管、上升管、左回流管、左噴嘴、右噴嘴、粉碎腔，圓柱殼體的上部設有引風機接口、氣體反吹器A接口、氣體反吹器B接口；圓柱殼體的下部連接有左錐部、上升管、右錐部，左錐部與右錐部之間有一A形槽，上升管放置在A形槽內(nèi)，左錐部另一端連接有左回流管，左回流管另一端連接在粉碎腔上，右錐部另一端連接有右回流管，右回流管另一端連接在粉碎腔上，左噴嘴、右噴嘴分別連接在粉碎腔的左進氣端、右進氣端；圓柱殼體內(nèi)設有氣固分離腔。
本發(fā)明采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒裝置的優(yōu)點在于(1)粉碎系統(tǒng)下部采用對稱的兩個錐部設計，方便了物料通過左右回流管進入粉碎腔，并使分別通過左回流管和右回流管進入粉碎腔的物料質(zhì)量相當，有利于物料在粉碎腔中的碰撞粉碎；(2)左回流管、右回流管和上升管構(gòu)成氣流粉碎過程的物料循環(huán)回路，被粉碎顆粒通過上升管從粉碎腔出去，然后又通過左右回流管，使已經(jīng)被粉碎過的顆粒分別進入射流內(nèi)，同時被加速并對撞，實現(xiàn)再一次的粉碎；這樣的過程往復連續(xù)進行，一定時間后，就可以獲得納米級顆粒；(3)左右噴嘴采用拉瓦爾噴嘴，能夠產(chǎn)生超音速射流，加速粉碎腔中的物料進行相互碰撞；(4)粉碎腔的兩端連接拉瓦爾噴嘴，粉碎腔中的物料是在噴嘴出口的外面，通過高速射流的引射作用進入射流，并被攜帶加速的，被粉碎物料不通過噴嘴，對噴嘴不會造成磨損；(5)過濾器采用陶瓷或高分子材料加工制作成毛細管狀，可以實現(xiàn)納米級顆粒與空氣的分離；
(6)由氣源系統(tǒng)提供的高壓干燥空氣具有一定溫度，對改性劑在物料表面的吸附具有促進作用，可以在顆粒表面包覆一層致密的改性劑膜，改善了顆粒的流動性，降低了粉碎后納米顆粒的表面自由能，防止了粉碎后納米顆粒的團聚。同時也可以提高粉碎效率；(7)在粉碎過程中，可以在粉碎腔中物料粉碎的同時添加改性劑，也可以在粉碎前將改性劑與物料進行事先預混合；(8)本發(fā)明裝置中，物料是循環(huán)連續(xù)的粉碎，因此，粉碎時間可以在較大范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，以控制粉碎后物料顆粒的粒度。


圖1是本發(fā)明采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明粉碎系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明粉碎腔中物料與氣體流動示意圖。
圖4是氧化鋁造粒球粉碎前的掃描電鏡照片。
圖5是氧化鋁造粒球粉碎后的透射電鏡照片。
圖6是氧化鋁造粒球在粉碎同時經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性、粉碎后的透射電鏡照片。
圖中 1.粉碎系統(tǒng) 101.右回流管 102.上升管 103.左回流管104.左噴嘴 105.右噴嘴 106.粉碎腔107.左進氣端 108.右進氣端109.氣固分離腔 111.圓柱殼體 112.右錐部113.左錐部 114.A形槽115.引風機接口 116.氣體反吹器B接口 117.氣體反吹器A接口2.氣源系統(tǒng) 201.空壓機 202.干燥器203.加熱器 204.溫度傳感器205.溫度控制器 3.氣固分離系統(tǒng) 301.過濾器具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明是一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，包括下列步驟第一步將物料放置于粉碎腔106內(nèi)，所放物料用量為粉碎腔106容積的1/5～3/5；第二步對空壓機201產(chǎn)生的高壓氣體(壓力0.1～1MPa)在干燥器202中進行干燥處理后，輸出至加熱器203中進行加熱處理獲得干燥高壓氣體；所述干燥高壓氣體溫度為20～200℃，對加熱器203中的干燥氣體的溫度測量和溫度控制采用溫度傳感器204和溫度控制器205實現(xiàn)，所述溫度傳感器204是熱電偶；
第三步循環(huán)連續(xù)粉碎物料(A)粉碎系統(tǒng)1的左噴嘴104、右噴嘴105接收由第二步驟制得的干燥高壓氣體，所述干燥高壓氣體經(jīng)左噴嘴104、右噴嘴105后形成二股超音速射流進入粉碎腔106中，所述二股超音速射流攜帶粉碎腔106內(nèi)的物料，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)物料的高純粉碎；(B)粉碎后的物料通過上升管102進入氣固分離腔109中，在引風機產(chǎn)生的引風作用下，通過過濾器301實現(xiàn)物料與空氣的分離；分離后的物料順次通過左錐部113、左回流管103利用氣體射流的引射作用進入粉碎腔106中再次粉碎，或者分離后的物料順次通過右錐部112、右回流管101利用氣體射流的引射作用進入粉碎腔106中再次粉碎；(C)周而復始(B)步驟，實現(xiàn)物料的循環(huán)連續(xù)粉碎；所述循環(huán)連續(xù)粉碎物料時間為0.5～8h。
本發(fā)明采用氣流粉碎制備納米顆粒的工藝，利用超音速射流左右噴嘴產(chǎn)生的二股超音速射流攜帶物料，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)高純的粉碎，由于物料粉的循環(huán)連續(xù)粉碎，由此獲得納米級顆粒。在對顆粒進行納米級射流粉碎時，采用左回流管、上升管、右回流管構(gòu)成的特殊循環(huán)回路，利用氣體射流的引射作用實現(xiàn)對顆粒進行連續(xù)粉碎的目的，這樣可以通過控制顆粒的氣流粉碎時間，對顆粒進行連續(xù)粉碎而獲得納米級顆粒。粉碎過程中，納米顆粒與空氣的分離是通過陶瓷或高分子材料過濾器來實現(xiàn)的。
為了更好的獲得提高物料在粉碎腔106中的分散性，本發(fā)明的制備工藝還可以在粉碎的同時或者粉碎過程中添加一定劑量的改性劑對物料表面進行改性處理。對顆粒進行分散和表面改性處理，增加顆粒的流動性，防止粉碎后納米顆粒的團聚，最終獲得分散性良好的納米顆粒。
在第三步驟時，在粉碎腔106中添加有改性劑，所述改性劑的添加用以改善物料的流動性，降低粉碎后納米顆粒的表面自由能，防止粉碎后納米顆粒的團聚，提高粉碎效率。所述改性劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、硬脂酸、鋁酸酯類偶聯(lián)劑或表面活性劑，其添加量是物料重量份的1.5％左右。
經(jīng)本發(fā)明制備工藝粉碎后的物料顆粒40～80％的粒度在20～1000nm。
本發(fā)明是一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的裝置，該裝置由氣源系統(tǒng)2、粉碎系統(tǒng)1和氣固分離系統(tǒng)3組成(參見圖1所示)，或者由氣源系統(tǒng)2、粉碎系統(tǒng)1、改性劑噴入系統(tǒng)4和氣固分離系統(tǒng)3組成(參見圖1A所示)，氣源系統(tǒng)2與粉碎系統(tǒng)1通過管道連接，粉碎系統(tǒng)1與改性劑噴入系統(tǒng)4通過管道連接。本發(fā)明提供的一個是可以添加改性劑對物料表面進行改性，目的是提供在粉碎腔106中獲得一個更佳好的物料流動性，提高粉碎效果；另一個是不對物料表面進行改性。本發(fā)明的這兩個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)相同的粉碎功能。
所述氣源系統(tǒng)1包括有空壓機201、干燥器202、加熱器203、溫度傳感器204和溫度控制器205；溫度傳感器204與溫度控制器205相連，溫度傳感器204的敏感端安裝在加熱器203內(nèi)；由空壓機201產(chǎn)生的高壓氣體進入干燥器202中進行干燥處理、然后經(jīng)加熱器203加熱獲得一定溫度(20～200℃范圍之間連續(xù)可調(diào))的干燥高壓氣體。
所述氣固分離系統(tǒng)3包括有過濾器301、氣體反吹器、引風機，所述引風機與引風機接口115連接，氣體反吹器分別與氣體反吹器A接口117、氣體反吹器B接口116連接，過濾器301安裝在氣固分離腔109上部，所述過濾器301為陶瓷或高分子材料制成的毛細管狀結(jié)構(gòu)。該氣固分離系統(tǒng)3可以使粉碎腔中物料與空氣實現(xiàn)分離。在本發(fā)明中，氣源系統(tǒng)1輸出的干燥高壓氣體，與氣體反吹器產(chǎn)生的空氣，以及引風機吸走的空氣之間的相互作用，能夠使物料在粉碎腔106、上升管102、左回流管103、右回流管101中形成循環(huán)流動。
參見圖2所示，所述粉碎系統(tǒng)1包括有圓柱殼體111、左錐部113、右錐部112、右回流管101、上升管102、左回流管103、左噴嘴104、右噴嘴105、粉碎腔106，圓柱殼體111的上部設有引風機接口115、氣體反吹器A接口117、氣體反吹器B接口116；圓柱殼體111的下部連接有左錐部113、上升管102、右錐部112，左錐部113與右錐部112之間有一A形槽114，上升管102放置在A形槽114內(nèi)，左錐部113另一端連接有左回流管103，左回流管103另一端連接在粉碎腔106上，右錐部112另一端連接有右回流管101，右回流管101另一端連接在粉碎腔106上，左噴嘴104、右噴嘴105分別連接在粉碎腔106的左進氣端107、右進氣端108；圓柱殼體111內(nèi)設有氣固分離腔109、過濾器301。所述左回流管103、右回流管101和上升管102構(gòu)成氣流粉碎過程的物料循環(huán)回路(參見圖3所示)。
實施例1對氧化鋁造粒球采用氣流粉碎方法制備納米級氧化鋁顆粒粉碎前氧化鋁造粒球的掃描電鏡照片如圖4所示，圖中，粉碎前的氧化鋁造粒球呈現(xiàn)為幾十微米的球形顆粒，粒度小于1微米的氧化鋁顆粒幾乎沒有。采用馬爾文2000型粒度儀測得粉碎前氧化鋁造粒球的粒度為1～50μm。
采用本發(fā)明的制備工藝和制備裝置對氧化鋁造粒球(物料)進行粉碎步驟有第一步將氧化鋁造粒球(物料)放置于粉碎腔106內(nèi)，所放氧化鋁造粒球的用量為500g；第二步對空壓機201產(chǎn)生的高壓氣體(壓力0.6MPa)在干燥器202中進行干燥處理后，輸出至加熱器203中進行加溫處理獲得干燥高壓氣體；所述干燥高壓氣體溫度為25℃，對加熱器203中的干燥氣體的溫度測量和溫度控制采用溫度傳感器204和溫度控制器205實現(xiàn)，所述溫度傳感器204采用XMT-101T型熱電偶，所述溫度控制器205采用KTF1-30型可控硅調(diào)壓器。
第三步循環(huán)連續(xù)粉碎氧化鋁造粒球粉碎系統(tǒng)1的左噴嘴104、右噴嘴105接收由第二步驟制得的所述干燥高壓氣體，所述干燥高壓氣體經(jīng)左噴嘴104、右噴嘴105后形成二股超音速射流進入粉碎腔106中，所述二股超音速射流攜帶物料，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)物料的高純粉碎；粉碎后的物料通過上升管102進入氣固分離腔109中，在引風機產(chǎn)生的引風作用下，通過過濾器301實現(xiàn)物料與空氣的分離；分離后的物料通過左回流管103、右回流管101利用氣體射流的引射作用進入粉碎腔106中實現(xiàn)物料的循環(huán)連續(xù)粉碎。粉碎后的氧化鋁造粒球透射電鏡照片如圖5所示，圖中，含有大量的納米級氧化鋁顆粒。采用馬爾文2000型粒度儀測得粉碎后的氧化鋁造粒球中41％的顆粒粒度在20～1000nm。在此步驟中，循環(huán)連續(xù)粉碎氧化鋁造粒球時間為1h。
本發(fā)明工藝的原理是采用超音速射流噴嘴(左噴嘴104、右噴嘴105)，利用二股超音速射流攜帶物料粉，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)高純的粉碎，由于物料粉的循環(huán)連續(xù)粉碎，由此獲得納米級顆粒。在對顆粒進行納米級射流粉碎時，采用可循環(huán)、連續(xù)的粉碎方式進行連續(xù)射流粉碎，這樣可以通過控制顆粒的粉碎時間，對顆粒進行連續(xù)粉碎而獲得納米級顆粒。粉碎過程中，納米顆粒與空氣的分離是通過陶瓷或高分子材料過濾器來實現(xiàn)的。
由于采用該工藝對顆粒進行粉碎，是利用物料之間的碰撞進行粉碎，不存在其它介質(zhì)的磨損，因而可以獲得高純度的納米顆粒。該工藝可以實現(xiàn)工業(yè)化的高純納米顆粒粉碎制備，尤其適用于對高純度、高硬度的脆性材料進行粉碎，批量獲得納米級顆粒。
實施例2對氧化鋁造粒球采用氣流粉碎方法制備改性納米級氧化鋁顆粒第一步與實施例1相同；第二步與實施例1相似，不同之處在于所述干燥高壓氣體溫度為60℃；第三步與實施例1相似，不同之處在于粉碎系統(tǒng)1連接有改性劑噴入系統(tǒng)4(參見圖1A所示)，在粉碎同時，噴入鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401對氧化鋁材料進行表面改性處理，以增加顆粒的流動性，防止粉碎后顆粒的團聚。所述鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-401的重量份用量為物料的1.5％。
對上述制備得到的改性納米級氧化鋁顆粒采用馬爾文2000型粒度儀測得粉碎后的氧化鋁造粒球中45％的顆粒粒度在20～1000nm。粉碎后的改性氧化鋁造粒球透射電鏡照片如圖6所示，與圖5所示的粉碎后氧化鋁造粒球相比，含有改性劑的納米級氧化鋁顆粒其分散性要好于不含有改性劑的納米級氧化鋁顆粒。
在相同的工藝條件下，通過采用不同改性劑(硅烷類偶聯(lián)劑、硬脂酸、鋁酸酯類偶聯(lián)劑或表面活性劑)進行實驗，在添加量為1.5％左右(100重量份的物料添加改性劑1.5份)時，其顆粒粉碎效果相差不大。
改性劑的添加使氧化鋁表面形成改性膜，在進行粉碎時，對氧化鋁進行分散和表面改性處理，增加氧化鋁顆粒的流動性，防止粉碎后氧化鋁納米顆粒的團聚，最終獲得分散性良好的氧化鋁納米顆粒。
實施例3對二氧化硅采用氣流粉碎方法制備納米級二氧化硅顆粒第一步、第二步與實施例1相同；第三步與實施例1相似，不同之處在于粉碎時間為2h。
對上述制備得到的納米級二氧化硅(SiO2)顆粒采用馬爾文2000型粒度儀測得粉碎后的二氧化硅(SiO2)中54％的顆粒粒度在20～1000nm。
本發(fā)明的制備工藝中，當粉碎的時間越長，其物料的顆粒粒度就更小。
權(quán)利要求
1.一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于包括下列步驟第一步將物料放置于粉碎腔(106)內(nèi)，所放物料用量為粉碎腔(106)容積的1/5～3/5；第二步對空壓機(201)產(chǎn)生的高壓氣體在干燥器(202)中進行干燥處理后，輸出至加熱器(203)中進行加熱處理獲得干燥高壓氣體；所述干燥高壓氣體溫度為20～200℃，對加熱器(203)中氣體的溫度測量和溫度控制采用溫度傳感器(204)和溫度控制器(205)實現(xiàn)，所述溫度傳感器(204)是熱電偶；所述空壓機(201)產(chǎn)生的高壓氣體的壓力為0.1～1MPa；第三步循環(huán)連續(xù)粉碎物料(A)粉碎系統(tǒng)(1)的左噴嘴(104)、右噴嘴(105)接收由第二步驟制得的干燥高壓氣體，所述干燥高壓氣體經(jīng)左噴嘴(104)、右噴嘴(105)后形成二股超音速射流進入粉碎腔(106)中；所述二股超音速射流攜帶粉碎腔(106)內(nèi)的物料，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)物料的高純粉碎；(B)粉碎后的物料通過上升管(102)進入氣固分離腔(109)中，在引風機產(chǎn)生的引風作用下，通過過濾器(301)實現(xiàn)物料與空氣的分離；分離后的物料順次通過左錐部(113)、左回流管(103)利用氣體射流的引射作用進入粉碎腔(106)中再次粉碎，或者分離后的物料順次通過右錐部(112)、右回流管(101)利用氣體射流的引射作用進入粉碎腔(106)中再次粉碎；(C)周而復始(B)步驟，實現(xiàn)物料的循環(huán)連續(xù)粉碎；所述循環(huán)連續(xù)粉碎物料時間為0.5～8h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于在第三步驟時，在粉碎腔(106)中添加有改性劑，所述改性劑的添加用以改善物料的流動性，降低粉碎后納米顆粒的表面自由能，防止粉碎后納米顆粒的團聚，提高粉碎效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于所述改性劑添加時間是在粉碎前與物料預混合或者是在物料粉碎的過程中同時添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于所述改性劑是硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、硬脂酸、鋁酸酯類偶聯(lián)劑或表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于所述粉碎后的物料中，40～80％的顆粒粒度在20～1000nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝，其特征在于所述物料是氧化鋁造粒球、二氧化硅顆?；蛘吖柙逋痢?br> 7.一種應用于如權(quán)利要求1所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒工藝的裝置，其特征在于由氣源系統(tǒng)(2)、粉碎系統(tǒng)(1)和氣固分離系統(tǒng)(3)組成，氣源系統(tǒng)(2)與粉碎系統(tǒng)(1)通過管道連接；所述氣源系統(tǒng)(1)包括有空壓機(201)、干燥器(202)、加熱器(203)、溫度傳感器(204)和溫度控制器(205)；溫度傳感器(204)與溫度控制器(205)相連，溫度傳感器(204)的敏感端安裝在加熱器(203)內(nèi)；空壓機(201)通過管道與干燥器(202)連接，干燥器(202)通過管道與加熱器(203)連接；所述氣固分離系統(tǒng)(3)包括有過濾器(301)、氣體反吹器、引風機，所述引風機與引風機接口(115)連接，氣體反吹器分別與氣體反吹器A接口(117)、氣體反吹器B接口(116)連接，過濾器(301)安裝在氣固分離腔(109)上部，該氣固分離系統(tǒng)(3)實現(xiàn)物料與空氣分離；所述粉碎系統(tǒng)(1)包括有圓柱殼體(111)、左錐部(113)、右錐部(112)、右回流管(101)、上升管(102)、左回流管(103)、左噴嘴(104)、右噴嘴(105)、粉碎腔(106)，圓柱殼體(111)的上部設有引風機接口(115)、氣體反吹器A接口(117)、氣體反吹器B接口(116)；圓柱殼體(111)的下部連接有左錐部(113)、上升管(102)、右錐部(112)，左錐部(113)與右錐部(112)之間有一A形槽(114)，上升管(102)放置在A形槽(114)內(nèi)，左錐部(113)另一端連接有左回流管(103)，左回流管(103)另一端連接在粉碎腔(106)上，右錐部(112)另一端連接有右回流管(101)，右回流管(101)另一端連接在粉碎腔(106)上，左噴嘴(104)、右噴嘴(105)分別連接在粉碎腔(106)的左進氣端(107)、右進氣端(108)上；圓柱殼體(111)內(nèi)設有氣固分離腔(109)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的裝置，其特征在于所述粉碎系統(tǒng)(1)通過管道連接有改性劑噴入系統(tǒng)(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的裝置，其特征在于所述左回流管(103)、右回流管(101)和上升管(102)構(gòu)成氣流粉碎過程的物料循環(huán)回路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的裝置，其特征在于所述過濾器(301)采用陶瓷或高分子材料加工制成管狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用氣流粉碎方法制備高純納米顆粒的工藝和裝置，該裝置包括氣源系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)和氣固分離系統(tǒng)，在粉碎系統(tǒng)中的左回流管、右回流管和上升管構(gòu)成了氣流粉碎過程的物料循環(huán)回路，采用兩個超音速射流噴嘴，形成二股超音速射流攜帶物料，通過帶料射流的對撞，實現(xiàn)物料的高純粉碎，由于物料的循環(huán)連續(xù)粉碎，由此獲得納米級顆粒。由于采用該工藝對顆粒進行粉碎，是利用物料之間的相互碰撞進行粉碎，不存在其它介質(zhì)的磨損，因而可以獲得高純度的納米顆粒。該工藝簡單可行，具有通用性，可以實現(xiàn)工業(yè)化的納米顆粒粉碎制備，尤其適用于對高純度、高硬度的脆性材料進行粉碎，批量獲得納米級顆粒。
文檔編號B02C23/08GK101049580SQ20071009896
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者沈志剛, 蔡楚江, 麻樹林, 邢玉山 申請人:北京航空航天大學