專利名稱：反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置。
背景技術(shù)：
目前常用的等離子噴槍有多種型號，如LP-50B型、BT-G3型，無論是何種類型，噴涂的原理是一致的通過等離子噴槍發(fā)生等離子弧，熔化噴涂粉末噴向金屬工件表面，粉末在焰流中處于熔化狀態(tài)，在金屬基體表面變形，由球狀結(jié)構(gòu)變?yōu)楸馄浇Y(jié)構(gòu)，一層層有規(guī)律的疊在一起形成涂層，這種噴涂難以制備高熔點(diǎn)的陶瓷涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，它是對等離子噴槍的改進(jìn)，通過在普通等離子噴槍基礎(chǔ)上添加一個反應(yīng)室，向反應(yīng)室中通入反應(yīng)氣體形成一種氣氛；用等離子噴槍噴涂單質(zhì)金屬粉末，高速飛行的金屬粉末被熔化，并在反應(yīng)室中與反應(yīng)氣體自發(fā)地發(fā)生放熱反應(yīng)，大量的反應(yīng)熱會使反應(yīng)物的溫度迅速上升，激烈的反應(yīng)及高的飛行速度會使反應(yīng)產(chǎn)物被強(qiáng)烈的霧化成小液滴，焰流內(nèi)較大的溫度梯度會使被霧化的液滴急冷形核，形成納米晶的陶瓷，噴到金屬基體上形成納米晶涂層，噴涂到水中制成納米晶粉末。本發(fā)明通過添加結(jié)構(gòu)簡單的反應(yīng)室，可制備厚度達(dá)500微米的納米晶陶瓷涂層及陶瓷粉術(shù)。
本發(fā)明反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置包括等離子噴槍與反應(yīng)室構(gòu)成；反應(yīng)室由反應(yīng)室冷卻結(jié)構(gòu)、反應(yīng)室送氣結(jié)構(gòu)和反應(yīng)室送粉結(jié)構(gòu)組成，反應(yīng)室與等離子噴槍連接在一起。
所說的反應(yīng)室冷卻結(jié)構(gòu)由內(nèi)套、外套、進(jìn)水管、出水管構(gòu)成，內(nèi)套和外套焊接在一起，內(nèi)套和外套間的空間及進(jìn)水管和出水管組成反應(yīng)室的冷卻結(jié)構(gòu)，出水管和進(jìn)水管焊在反應(yīng)室的外套上。
所說的反應(yīng)室的送氣結(jié)構(gòu)是進(jìn)氣管連接反應(yīng)室的內(nèi)套，與反應(yīng)室的內(nèi)套和外套焊接在一起。
所說的反應(yīng)室的送粉結(jié)構(gòu)是在反應(yīng)室內(nèi)套上靠近等離子噴槍的位置設(shè)有送粉孔。
所說的反應(yīng)室與等離子噴槍通過螺紋連接在一起。
本發(fā)明簡述如下它包括反應(yīng)室與等離子噴槍的連接及反應(yīng)室的構(gòu)成設(shè)計(jì)。反應(yīng)室與等離子噴槍(如BT-G3型)通過螺紋連接在一起。所述的反應(yīng)室由內(nèi)套、外套、進(jìn)水管、出水管、進(jìn)氣管和送粉孔構(gòu)成。內(nèi)套和外套管焊接在一起構(gòu)成反應(yīng)室的主體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套和外套管間的空間及進(jìn)水管和出水管組成反應(yīng)室的冷卻部分，出水管和進(jìn)水管焊在反應(yīng)室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應(yīng)室。進(jìn)氣管連接反應(yīng)室的內(nèi)套，與反應(yīng)室的內(nèi)套和外套焊接在一起。
本發(fā)明是在普通等離子噴槍基礎(chǔ)上添加一個反應(yīng)室，普通等離子噴搶添加這一裝置后可制備納米晶陶瓷涂層及納米晶陶瓷粉末。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用低功率的等離子噴涂設(shè)備，采用微米級金屬粉末，制備高熔點(diǎn)的納米晶陶瓷涂層，解決了用等離子噴涂法制備高熔點(diǎn)納米晶陶瓷涂層的難題。本發(fā)明為納米材料的制備開辟了新途徑，也從根本上解決了用納米粉末材料制備納米材料所遇到的納米晶長大的難題。


圖1.反應(yīng)室與BT-G3型等離子裝配在一起的結(jié)構(gòu)圖。
圖2.反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的側(cè)視圖。
圖3.反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4.反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述如圖所示，圖1是反應(yīng)室及BT-G3型等離子噴槍聯(lián)結(jié)成一體的示意圖，反應(yīng)室A與BT-G3型等離子噴槍B通過螺紋連接在一起。通過BT-G3型等離子噴槍發(fā)生等離子弧，把金屬粉末(如鈦粉)送入等離子焰流中，在焰流中金屬粉末被熔化后進(jìn)入反應(yīng)室。
圖2是反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的側(cè)視圖，圖3是反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是反應(yīng)等離子噴槍反應(yīng)室的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。反應(yīng)室由內(nèi)套1、外套2、進(jìn)水管3、出水管4、進(jìn)氣管5、送粉孔6等構(gòu)成。其中，內(nèi)套和外套管焊接在一起構(gòu)成反應(yīng)室的主體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套和外套管間的空間及進(jìn)水管和出水管組成反應(yīng)室的冷卻部分，出水管和進(jìn)水管焊在反應(yīng)室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應(yīng)室。進(jìn)氣管3通入到反應(yīng)室的內(nèi)套中，與反應(yīng)室的內(nèi)套和外套焊接在一起；反應(yīng)氣通過進(jìn)氣管3送到反應(yīng)室內(nèi)，并在反應(yīng)室內(nèi)形成螺旋狀流動的氣流。金屬粉末通過送粉孔6進(jìn)入等離子焰流。在焰流內(nèi)熔化的金屬粉末，在離子氣與螺旋狀反應(yīng)氣體的雙重作用下霧化，與反應(yīng)室中的反應(yīng)氣發(fā)生反應(yīng)，形成納米晶陶瓷。
反應(yīng)等離子噴槍的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)有噴槍的基礎(chǔ)上，添加結(jié)構(gòu)簡單的反應(yīng)室，可制備厚度達(dá)600微米的納米晶陶瓷涂層及陶瓷粉末。
本發(fā)明的應(yīng)用積極效果見申請人的同日申請，名稱為反應(yīng)等離子噴涂納米晶氮化鈦涂層的方法和反應(yīng)等離子噴涂納米晶氮化鈦粉末的方法。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其特征在于它包括等離子噴槍與反應(yīng)室構(gòu)成；反應(yīng)室由反應(yīng)室冷卻結(jié)構(gòu)、反應(yīng)室送氣結(jié)構(gòu)和反應(yīng)室送粉結(jié)構(gòu)組成，反應(yīng)室與等離子噴槍連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其特征在于所說的反應(yīng)室冷卻結(jié)構(gòu)由內(nèi)套、外套、進(jìn)水管、出水管構(gòu)成，內(nèi)套和外套焊接在一起，內(nèi)套和外套間的空間及進(jìn)水管和出水管組成反應(yīng)室的冷卻結(jié)構(gòu)，出水管和進(jìn)水管焊在反應(yīng)室的外套上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其特征在于所說的反應(yīng)室的送氣結(jié)構(gòu)是進(jìn)氣管連接反應(yīng)室的內(nèi)套，與反應(yīng)室的內(nèi)套和外套焊接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其特征在于所說的反應(yīng)室的送粉結(jié)構(gòu)是在反應(yīng)室內(nèi)套上靠近等離子噴槍的位置設(shè)有送粉孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其特征在于所說的反應(yīng)室與等離子噴槍通過螺紋連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)等離子噴涂反應(yīng)室裝置，其結(jié)構(gòu)包括等離子噴槍與反應(yīng)室構(gòu)成；反應(yīng)室與等離子噴槍通過螺紋連接在一起；反應(yīng)室由內(nèi)套、外套、進(jìn)水管、出水管、進(jìn)氣管和送粉孔構(gòu)成；內(nèi)套和外套管焊接在一起構(gòu)成反應(yīng)室的主體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套和外套管間的空間及進(jìn)水管和出水管組成反應(yīng)室的冷卻部分，出水管和進(jìn)水管焊在反應(yīng)室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應(yīng)室。進(jìn)氣管連接反應(yīng)室的內(nèi)套，與反應(yīng)室的內(nèi)套和外套焊接在一起。本裝置解決了普通等離子噴涂難以制備高熔點(diǎn)的陶瓷涂層的難題，主要用于使用低功率等離子噴涂設(shè)備，采用微米級金屬粉末制備高熔點(diǎn)的納米晶陶瓷涂層和粉末的工藝。
文檔編號C23C4/12GK1603451SQ20041007255
公開日2005年4月6日 申請日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者閻殿然, 何繼寧, 董艷春, 李香芝, 張建新 申請人:河北工業(yè)大學(xué)