專利名稱：反應等離子噴涂反應室裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種反應等離子噴涂反應室裝置。
背景技術：
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，由球狀結構變?yōu)楸馄浇Y構，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的陶瓷涂層。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種反應等離子噴涂反應室裝置，它是對等離子噴槍的改進，通過在普通等離子噴槍基礎上添加一個反應室，向反應室中通入反應氣體形成一種氣氛；用等離子噴槍噴涂單質金屬粉末，高速飛行的金屬粉末被熔化，并在反應室中與反應氣體自發(fā)地發(fā)生放熱反應，大量的反應熱會使反應物的溫度迅速上升，激烈的反應及高的飛行速度會使反應產(chǎn)物被強烈的霧化成小液滴，焰流內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)明通過添加結構簡單的反應室，可制備厚度達500微米的納米晶陶瓷涂層及陶瓷粉術。
本發(fā)明反應等離子噴涂反應室裝置包括等離子噴槍與反應室構成；反應室由反應室冷卻結構、反應室送氣結構和反應室送粉結構組成，反應室與等離子噴槍連接在一起。
所說的反應室冷卻結構由內套、外套、進水管、出水管構成，內套和外套焊接在一起，內套和外套間的空間及進水管和出水管組成反應室的冷卻結構，出水管和進水管焊在反應室的外套上。
所說的反應室的送氣結構是進氣管連接反應室的內套，與反應室的內套和外套焊接在一起。
所說的反應室的送粉結構是在反應室內套上靠近等離子噴槍的位置設有送粉孔。
所說的反應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室與等離子噴槍的連接及反應室的構成設計。反應室與等離子噴槍(如BT-G3型)通過螺紋連接在一起。所述的反應室由內套、外套、進水管、出水管、進氣管和送粉孔構成。內套和外套管焊接在一起構成反應室的主體結構，內套和外套管間的空間及進水管和出水管組成反應室的冷卻部分，出水管和進水管焊在反應室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應室。進氣管連接反應室的內套，與反應室的內套和外套焊接在一起。
本發(fā)明是在普通等離子噴槍基礎上添加一個反應室，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)明實現(xiàn)了用低功率的等離子噴涂設備，采用微米級金屬粉末，制備高熔點的納米晶陶瓷涂層，解決了用等離子噴涂法制備高熔點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.反應室與BT-G3型等離子裝配在一起的結構圖。
圖2.反應等離子噴槍反應室的側視圖。
圖3.反應等離子噴槍反應室的剖面結構示意圖。
圖4.反應等離子噴槍反應室的A-A剖面結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述如圖所示，圖1是反應室及BT-G3型等離子噴槍聯(lián)結成一體的示意圖，反應室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入反應室。
圖2是反應等離子噴槍反應室的側視圖，圖3是反應等離子噴槍反應室的剖面結構示意圖。圖4是反應等離子噴槍反應室的A-A剖面結構示意圖。反應室由內套1、外套2、進水管3、出水管4、進氣管5、送粉孔6等構成。其中，內套和外套管焊接在一起構成反應室的主體結構，內套和外套管間的空間及進水管和出水管組成反應室的冷卻部分，出水管和進水管焊在反應室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應室。進氣管3通入到反應室的內套中，與反應室的內套和外套焊接在一起；反應氣通過進氣管3送到反應室內，并在反應室內形成螺旋狀流動的氣流。金屬粉末通過送粉孔6進入等離子焰流。在焰流內熔化的金屬粉末，在離子氣與螺旋狀反應氣體的雙重作用下霧化，與反應室中的反應氣發(fā)生反應，形成納米晶陶瓷。
反應等離子噴槍的優(yōu)點在現(xiàn)有噴槍的基礎上，添加結構簡單的反應室，可制備厚度達600微米的納米晶陶瓷涂層及陶瓷粉末。
本發(fā)明的應用積極效果見申請人的同日申請，名稱為反應等離子噴涂納米晶氮化鈦涂層的方法和反應等離子噴涂納米晶氮化鈦粉末的方法。
權利要求
1.一種反應等離子噴涂反應室裝置，其特征在于它包括等離子噴槍與反應室構成；反應室由反應室冷卻結構、反應室送氣結構和反應室送粉結構組成，反應室與等離子噴槍連接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所說的反應等離子噴涂反應室裝置，其特征在于所說的反應室冷卻結構由內套、外套、進水管、出水管構成，內套和外套焊接在一起，內套和外套間的空間及進水管和出水管組成反應室的冷卻結構，出水管和進水管焊在反應室的外套上。
3.根據(jù)權利要求1所說的反應等離子噴涂反應室裝置，其特征在于所說的反應室的送氣結構是進氣管連接反應室的內套，與反應室的內套和外套焊接在一起。
4.根據(jù)權利要求1所說的反應等離子噴涂反應室裝置，其特征在于所說的反應室的送粉結構是在反應室內套上靠近等離子噴槍的位置設有送粉孔。
5.根據(jù)權利要求1所說的反應等離子噴涂反應室裝置，其特征在于所說的反應室與等離子噴槍通過螺紋連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反應等離子噴涂反應室裝置，其結構包括等離子噴槍與反應室構成；反應室與等離子噴槍通過螺紋連接在一起；反應室由內套、外套、進水管、出水管、進氣管和送粉孔構成；內套和外套管焊接在一起構成反應室的主體結構，內套和外套管間的空間及進水管和出水管組成反應室的冷卻部分，出水管和進水管焊在反應室的外套上，靠冷卻水的快速流動帶走一定的熱量，冷卻反應室。進氣管連接反應室的內套，與反應室的內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的陶瓷涂層的難題，主要用于使用低功率等離子噴涂設備，采用微米級金屬粉末制備高熔點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