專利名稱：非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于應用于制備超細金屬和合金、超細金屬氧化物、超細金屬 氮化物等超細金屬粉體的技術領域，尤其涉及一種非接觸式金屬絲段電爆法超 細粉制備設備。
背景技術：
現有技術中，制備超細粉的方法很多，電爆法是其中一種，電爆法具有能 量轉換率高，制備的金屬超細粉粒度分布均勻、純度高，無污染，能夠制備高 熔點難溶金屬超細粉等優點而日益受到人們關注。
已公開的電爆法制備超細粉末設備有兩種結構， 一種是通過送絲機構將金 屬絲送入與電極充分接觸，然后控制高壓開關向電極施加高電壓實現爆炸。專
利00261102.3采用這種結構，這種結構最主要不足是生產效率受到送絲速度影 響。后來專利200320103357.X給出了一種連動式電爆法金屬鈉米粉制取設備， 該設備采用4一6個獨立均布的送絲系統和4一6個獨立的等離子開關等，生產 效率提高4一6倍，但仍然受到一定限制。同時，這種金屬絲與電極接觸爆炸的 結構存在了電極燒蝕現象，金屬絲與電極接觸的部分不能夠爆炸殘留在電極上 形成"積瘤"，影響后續金屬絲的順利進給和充分接觸，生產時需要經常停機清 理電極，從而影響生產效率。
中國專利200420012095.0公開了第二種結構，金屬絲段滾落到兩電極之 間然后通入高電壓使金屬絲爆炸，在電爆區增加引弧磁鐵。絲段爆炸時引弧磁 鐵將電極拉開，使互相接觸的金屬絲與電極分離從而防止了電極上的"積瘤"。 但由于電磁鐵的慣性，金屬絲和電極分離過程較緩慢，同時引弧磁鐵的存在使 電極更換復雜，不利于生產不同種類的金屬超細粉末。從結構上看上，述兩種方法結構都比較復雜，對生產有明顯的不利影響， 主要是產量低，成本高，故障率高，在生產不同的金屬納米粉末時電極對粉末 純度影響較大。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中的缺陷而提供非接觸式金屬絲段電爆法 超細粉制備設備，有效克服了背景技術所述的 一 系列問題。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是所述的非接觸式金屬絲段電
爆法超細粉制備設備，包括有爆炸室8,爆炸室8上設有送絲裝置1和粉末收 集裝置3，其特點在于所述的爆炸室8還設有同軸導電裝置6，同軸導電裝置 6與高壓生成裝置7相連。
本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是所述的非接觸式金屬絲段 電爆法超細粉制備設備，其采用一種金屬絲與電極非接觸的電爆法制備超細粉 設備，能保證超細粉末的純度。該設備避免電極燒蝕，未爆炸的短絲和碎片通 過下電極排出，不會產生"積瘤"，能夠使金屬絲電爆過程連續進行，從而提高 了生產率。同時，便于高電場對金屬絲均勻釋放電能，使超細粉末粒度分布更 加均勻。其操作簡便，生產效率高，可達1.2公斤每小時；電極更換簡單方便， 可以保證粉末純凈度；該設備產生的金屬粉末粒度分布均勻，平均粒度在50nm 以下。
圖1是本發明的結構原理示意圖2是本發明的同軸導電裝置6的結構原理示意圖。
圖中1.送絲裝置，2.觀察窗，3.粉末收集裝置，4.氣閥，5.真空泵， 6.同軸導電裝置，7.高壓生成裝置，8.爆炸室，9.上電極，10.上電極支 體，11.下電極，12.下電極支體，13.夾緊螺栓，14.支架，15.導電軸， 16.隔套，17.導電套，18.連接板；C.儲能電容器，T.高壓變壓器，D.高
4壓硅堆，R.限流電阻。
具體實施例方式
如圖1、 2所示，所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，包括有 爆炸室8，爆炸室8上設有送絲裝置1和粉末收集裝置3，其特點在于所述的 爆炸室8還設有同軸導電裝置6，同軸導電裝置6與高壓生成裝置7相連。
所述的爆炸室8上還設有觀察窗2、真空泵5和用于通入保護氣體的氣閥4。 同軸導電裝置6包括有導電軸15和導電套17，導電軸15和導電套17之間設 有隔套16,導電套17與支架14相連，支架14上設有上電極支體10,上電極 9設置在上電極支體10上；導電軸15與連接板18相連，下電極支體12通過 夾緊螺栓13固定安裝在連接件18上，下電極支體12上設有與上電極9對應的 下電極11。高壓生成裝置7包括有高壓變壓器T，高壓變壓器T的輸出一端通 過高壓硅堆D和限流電阻R與導電軸15相接，高壓變壓器T的輸出另一端接 導電套17,儲能電容器C和測量電路設置在高壓變壓器T的輸出端之間。送絲 裝置1的送絲直徑為0.2~0.4mm，送絲段長為40~85mm;所述的上電極9與 下電極11之間的距離為45~90mm，電壓6~12Kv。同軸導電裝置6通過導電 套17設置在爆炸室8上。上電極支體10與送絲裝置1的出絲口對應設置。
所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其采用一種金屬絲與電 極非接觸的電爆法制備超細粉設備，單相交流電通過高壓變壓器升壓，再經過 高壓硅堆整流，向儲能電容器充電，在上下電極建立一個高壓電場，測量電路 對其電壓值進行測量；金屬絲通過送絲裝置后得到一定長度的絲段，通過上電 極落入高壓電場而發生電爆。爆炸發生時金屬絲并沒有直接與電極接觸，而是 通過金屬絲端部與電極之間的氣體放電產生的等離子體來傳導大電流的。利用 同軸導電裝置將儲能電容器和上下電極連接起來，使得高壓線路長度減少，降 低了放電回路的電感。下電極支體和同軸導電裝置的正極連接，其高度可調以 適應不同的電極間距。為了保證電爆粉末的純凈度，可以根據金屬絲的材料來 對電極的材料進行更換。實施時，單相交流電通過高壓變壓器T升壓，再經過高壓硅堆D整流，向 儲能電容器C充電，在上電極9和下電極11之間建立一個高壓電場，測量電路 對其電壓值進行測量；R為限流電阻，其作用是限制電路中電流過大。同軸導 電裝置6將儲能電容器C和上下電極連接起來，減小了放電回路中的電感，其 中下電極支體12和同軸導電裝置的正極連接，其高度可通過夾緊螺栓13調結 以適應不同的電極間距。啟動真空泵5對爆炸室8抽真空，當爆炸室的真空度 達到時，打開氣閥4往爆炸室充入保護氣體。然后，啟動高壓生成裝置7產生 8kv高壓向儲能電容器C充電，充電電容C的電容量為8.8 nF，隨后啟動送 絲裝置1,長60mm直徑為0.3mm的金屬銅絲段靠重力豎直落入高壓電場中爆 炸，上下電極之間距離調節為65mm,通過觀察窗3對電爆室內現象進行觀測。 啟動粉末收集裝置4對爆炸后粉末進行收集包裝。
權利要求
1、非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，包括有爆炸室(8)，爆炸室(8)上設有送絲裝置(1)和粉末收集裝置(3)，其特征在于所述的爆炸室(8)還設有同軸導電裝置(6)，同軸導電裝置(6)與高壓生成裝置(7)相連。
2、 根據權利要求1所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特征在 于所述的爆炸室(8)上還設有觀察窗(2)、真空泵(5)和用于通入保護氣 體的氣閥(4)。
3、 根據權利要求1所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特征在 于所述的同軸導電裝置(6)包括有導電軸(15)和導電套(17),導電軸(15) 和導電套(17)之間設有隔套(16)，導電套(17)與支架(14)相連，支架(14)上設有上電極支體(10)，上電極(9)設置在上電極支體(10)上；導 電軸(15)與連接板(18)相連，下電極支體(12)通過夾緊螺栓(13)固定 安裝在連接件(18)上，下電極支體(12)上設有與上電極(9)對應的下電極(11)。
4、 根據權利要求1所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特征在 于所述的高壓生成裝置(7)包括有高壓變壓器T,高壓變壓器T的輸出一端 通過高壓硅堆D和限流電阻R與導電軸(15)相接，高壓變壓器T的輸出另一 端接導電套(17),儲能電容器C和測量電路設置在高壓變壓器T的輸出端之 間。
5、 根據權利要求1至4所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特 征在于所述的送絲裝置(1 )的送絲直徑為0.2~0.4mm，送絲段長為40~85mm; 所述的上電極(9)與下電極(11)之間的距離為45~90mm，電壓6H2Kv。
6、 根據權利要求1或3所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特 征在于所述的同軸導電裝置(6)通過導電套(17)設置在爆炸室(8)上。
7、 根據權利要求1或3所述的非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，其特 征在于所述的上電極支體(10)與送絲裝置(1 )的出絲口對應設置。
全文摘要
非接觸式金屬絲段電爆法超細粉制備設備，包括有爆炸室8，爆炸室8上設有送絲裝置1和粉末收集裝置3，其特點在于所述的爆炸室8還設有同軸導電裝置6，同軸導電裝置6與高壓生成裝置7相連。其采用一種金屬絲與電極非接觸的電爆法制備超細粉設備，能保證超細粉末的純度。該設備避免電極燒蝕，未爆炸的短絲和碎片通過下電極排出，不會產生“積瘤”，能夠使金屬絲電爆過程連續進行，從而提高了生產率。同時，便于高電場對金屬絲均勻釋放電能，使超細粉末粒度分布更加均勻。其操作簡便，生產效率高，可達1.2公斤每小時；電極更換簡單方便，可以保證粉末純凈度；該設備產生的金屬粉末粒度分布均勻，平均粒度在50nm以下。
文檔編號B22F9/02GK101518823SQ20081018603
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月11日 優先權日2008年12月11日
發明者亮 朱, 畢學松 申請人:蘭州理工大學