本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，尤其是納米粉體材料制備領(lǐng)域，具體為一種電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備。本發(fā)明是一種用于生產(chǎn)納米粉體的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，更具體地是一種采用電爆炸法制取納米粉體的設(shè)備。

背景技術(shù)：

通常，尺度范圍在1—100nm，且呈現(xiàn)出與常規(guī)材料有顯著差別的特殊物理化學(xué)效應(yīng)的材料，被稱(chēng)之為納米材料。納米材料的基本單元或組成單元可以由原子團(tuán)簇、納米微粒、納米線(xiàn)、納米管或納米膜組成。納米材料具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等物理效應(yīng)，金屬納米材料的原子和電子結(jié)構(gòu)不同于化學(xué)成分相同的金屬粒子，具有不同于宏觀物體和單個(gè)原子的磁、光、電、聲、熱、力及化學(xué)等方面的奇異特性。

目前，制備納米材料的方法主要包括：氣相合成、液相合成和固相合成三大類(lèi)。其中，最為普遍的是氣體冷凝法、電弧法、爆炸絲法、激光法及化學(xué)還原等方法。然而，國(guó)內(nèi)利用這些方法生產(chǎn)納米粉的設(shè)備很少，且生產(chǎn)效率較低，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作和使用不便等缺點(diǎn)。

工業(yè)上現(xiàn)目前的主要采用蒸發(fā)冷凝法制備納米粉末，但利用這些方法生產(chǎn)納米粉的設(shè)備存在如下問(wèn)題：

1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作和使用不便；

2）對(duì)設(shè)備高壓部分的絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料要求嚴(yán)苛；

3）所生產(chǎn)粉體材料的種類(lèi)較少，難以采用高熔點(diǎn)的金屬、合金進(jìn)行納米粉末的制備；

4）現(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)的粉體粒度分布不均勻，亞微米級(jí)的粉體顆粒較多，生產(chǎn)的合金粉體成份分布不均，且與原材料組份差別較大，生產(chǎn)的粉體粒度不可控；

5）粉體的分級(jí)收集裝置分辨率較低，難以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)粉體的分級(jí)收集。

為此，迫切需要一種新的裝置，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備。本發(fā)明通過(guò)電極產(chǎn)生瞬間高壓，使得爆炸反應(yīng)腔內(nèi)的物料發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的納米顆粒。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得本發(fā)明的設(shè)備工作電壓低于25KV，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備上百千伏的高壓，高壓部分對(duì)高壓結(jié)構(gòu)及耐壓材料要求極低。同時(shí)，本發(fā)明的原料為絲狀材料、非絕緣體即可，尤其適用于金屬、合金納米粉體或者超細(xì)粉體的制備，具有原料來(lái)源廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)各種能形成絲狀且非絕緣體的材料具有良好的普適性。另外，本發(fā)明通過(guò)各部件之間的相互配合，能實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體產(chǎn)品的有效分級(jí)收集，尤其是對(duì)納米粉體的分級(jí)收集，有效簡(jiǎn)化后續(xù)分離收集程序，具有顯著的進(jìn)步意義。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備，包括納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)、電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、與納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)相配合的送絲機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)機(jī)、第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管、一級(jí)粉末收集裝置、第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道、旋風(fēng)分離器、二級(jí)粉末收集裝置、粉末收集桶、三級(jí)粉末收集裝置、氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述送絲機(jī)構(gòu)設(shè)置在納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)上；

所述納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括爆炸反應(yīng)腔、爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口、錐形分流器，所述爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口分別設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上，所述錐形分流器設(shè)置在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)且錐形分流器的大口端朝向爆炸反應(yīng)腔，所述爆炸反應(yīng)腔下端設(shè)置有一級(jí)出料口，所述一級(jí)出料口與一級(jí)粉末收集裝置相連；

所述電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括高壓電源、與高壓電源相連的控制系統(tǒng)、充電電阻、電容、電極、絕緣極柱、設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔內(nèi)壁上的極柱底板、與極柱底板相配合的極柱蓋板，所述高壓電源依次通過(guò)控制系統(tǒng)、充電電阻、電容與電極相連成回路，所述絕緣極柱、電極分別為兩組且電極設(shè)置在絕緣極柱內(nèi)，所述絕緣極柱穿過(guò)極柱底板并與極柱蓋板相配合且通過(guò)極柱底板并與極柱蓋板的配合能將絕緣極柱固定設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上；

所述冷風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口依次通過(guò)第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管與爆炸進(jìn)風(fēng)口相連且冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的冷氣能依次通過(guò)第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管、爆炸進(jìn)風(fēng)口、錐形分流器進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔中；

所述爆炸出風(fēng)口依次通過(guò)第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道與旋風(fēng)分離器相連，所述旋風(fēng)分離器的下端與二級(jí)粉末收集裝置相連；

所述旋風(fēng)分離器的上端與粉末收集桶相連，所述粉末收集桶的下端與三級(jí)粉末收集裝置相連；

所述粉末收集桶通過(guò)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)與冷風(fēng)機(jī)相連且粉末收集桶中的氣體能經(jīng)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)返回冷風(fēng)機(jī)中進(jìn)行冷卻并形成氣體循環(huán)回路。

還包括螺紋插銷(xiāo)，所述螺紋插銷(xiāo)穿過(guò)絕緣極柱且螺紋插銷(xiāo)能使上電極、下電極中的一個(gè)或兩個(gè)相對(duì)絕緣極柱固定。換言之：螺紋插銷(xiāo)能使上電極相對(duì)絕緣極柱固定，和/或螺紋插銷(xiāo)能使下電極相對(duì)絕緣極柱固定。

所述絕緣極柱的外緣上設(shè)置有第一卡槽，所述第一卡槽內(nèi)設(shè)置有與第一卡槽相配合的O型密封圈且極柱蓋板通過(guò)與第一卡槽、O型密封圈之間的相互配合能使極柱蓋板相對(duì)爆炸反應(yīng)腔密封。

所述絕緣極柱為中空柱體，所述絕緣極柱內(nèi)部設(shè)置有依次相連的第一腔體、第二腔體，所述第一腔體位于絕緣極柱靠近爆炸反應(yīng)腔的一側(cè)且第一腔體的內(nèi)徑大于第二腔體的內(nèi)徑，所述第二腔體位于絕緣極柱遠(yuǎn)離爆炸反應(yīng)腔的一側(cè)；

所述電極上位于靠近爆炸反應(yīng)腔的一端設(shè)置有與第一腔體相配合的定位凸起，所述電極上還設(shè)置有緊固螺帽且通過(guò)定位凸起與緊固螺母的相互配合能使絕緣極柱相對(duì)爆炸反應(yīng)腔密封。

所述第一腔體內(nèi)還設(shè)置有第二卡槽，所述第二卡槽內(nèi)設(shè)置有與其相配合的O型密封圈且極柱蓋板通過(guò)與第二卡槽、O型密封圈之間的相互配合能使電極相對(duì)絕緣極柱密封。

所述充電電阻為水電阻，所述水電阻通過(guò)外接冷卻管接入冷風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)管中且水電阻能通過(guò)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。

所述一級(jí)出料口為錐形出料口。

所述一級(jí)粉末收集裝置、二級(jí)粉末收集裝置、三級(jí)粉末收集裝置分別包括依次相連的連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、收集瓶，所述抽氣閥門(mén)包括抽氣閥體、設(shè)置在抽氣閥體上的氣管接口。通過(guò)氣管接口，能向氣管接口中進(jìn)行沖氣、抽氣操作。

所述一級(jí)粉末收集裝置、二級(jí)粉末收集裝置或三級(jí)粉末收集裝置中，連接閥門(mén)與抽氣閥門(mén)之間、抽氣閥門(mén)與收集瓶之間分別通過(guò)卡箍相連。

還包括設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上的反應(yīng)觀察窗。

所述旋風(fēng)分離器、粉末收集桶下端分別呈錐形。

還包括用于支撐納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)的第一固定支撐臺(tái)架。

還包括用于支撐粉末收集桶的第二固定支撐臺(tái)架。

所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)為渦流氣泵。

所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)包括循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體、設(shè)置在循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體上的上蓋板、設(shè)置在上蓋板上的第一電機(jī)、設(shè)置在上蓋板上的磁流體密封件、引風(fēng)葉輪，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體與上蓋板構(gòu)成循環(huán)機(jī)構(gòu)主體，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體上分別設(shè)置有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口、用于與冷風(fēng)機(jī)相連的循環(huán)出風(fēng)口，所述第一電機(jī)通過(guò)磁流體密封件與引風(fēng)葉輪相連且第一電機(jī)通過(guò)磁流體密封件能帶動(dòng)引風(fēng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述循環(huán)進(jìn)風(fēng)口與循環(huán)出風(fēng)口相垂直。

所述第三連接管、第四連接管上還設(shè)置有連接閥門(mén)。

所述連接閥門(mén)為衛(wèi)生球閥。

所述錐形分流器與爆炸進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)壁相連且爆炸進(jìn)風(fēng)口能夠?yàn)殄F形分流器提供支撐。

所述粉末收集桶包括收集桶蓋板、設(shè)置在收集桶蓋板上的第二電機(jī)、與收集桶蓋板相連的收集桶筒體、過(guò)濾筒、支撐架，所述第二電機(jī)與過(guò)濾筒相連且第二電機(jī)能帶動(dòng)過(guò)濾筒相對(duì)收集桶筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述支撐架設(shè)置在收集桶筒體內(nèi)且過(guò)濾筒能相對(duì)支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)。

還包括設(shè)置在支撐架上的支撐軸承，所述過(guò)濾筒通過(guò)支撐軸承與支撐架相連。

所述支撐架呈十字型。

所述粉末收集桶還包括用于與氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)相連的出氣管，所述出氣管位于濾筒內(nèi)。

還包括設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上的送絲支撐裝置，所述送絲機(jī)構(gòu)通過(guò)送絲支撐裝置與爆炸反應(yīng)腔相連。

所述送絲機(jī)構(gòu)包括固定板、絲盤(pán)架、導(dǎo)向組件、矯直機(jī)構(gòu)、出絲口、設(shè)置在固定板上的送絲軸承、送絲輪、壓緊輪、設(shè)置在固定板上的壓緊螺桿、螺桿座、調(diào)節(jié)螺桿、導(dǎo)絲座、導(dǎo)絲管，所述絲盤(pán)架、導(dǎo)向組件、矯直機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在固定板上且絲盤(pán)架上的金屬絲經(jīng)導(dǎo)向組件導(dǎo)向后能進(jìn)入矯直機(jī)構(gòu)中進(jìn)行矯直，所述出絲口設(shè)置在矯直機(jī)構(gòu)下方且矯直機(jī)構(gòu)矯直后的金屬絲能通過(guò)出絲口輸出；

所述送絲輪與送絲軸承相連且送絲輪在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下能相對(duì)送絲軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，所述壓緊輪上設(shè)置有壓緊軸承，所述壓緊螺桿的一端與固定板相連，所述壓緊螺桿的另一端與壓緊軸承相連；

所述螺桿座設(shè)置在固定板上，所述調(diào)節(jié)螺桿的一端與螺桿座螺紋連接，所述調(diào)節(jié)螺桿的另一端與壓緊螺桿相連；所述調(diào)節(jié)螺桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧且調(diào)節(jié)彈簧能對(duì)壓緊螺桿進(jìn)行壓緊；

所述導(dǎo)絲管設(shè)置在導(dǎo)絲座上，所述導(dǎo)絲管位于壓緊輪和送絲輪出絲的正下方。

還包括送絲裝置底座、與爆炸反應(yīng)腔相配合的導(dǎo)絲柱，所述導(dǎo)絲柱設(shè)置在送絲裝置底座上且送絲裝置底座能夠?yàn)閷?dǎo)絲柱提供支撐，所述導(dǎo)絲柱分別與送絲機(jī)構(gòu)、爆炸反應(yīng)腔相連。

所述導(dǎo)絲柱分別與導(dǎo)絲管、爆炸反應(yīng)腔相連。

所述固定板與送絲支撐裝置相連。

所述出絲口呈錐形。

所述出絲口與矯直機(jī)構(gòu)之間采用螺紋連接。

所述送絲輪的外徑與壓緊輪的外徑相同。

所述導(dǎo)向組件包括設(shè)置在固定板的導(dǎo)向座、設(shè)置在導(dǎo)向座上的導(dǎo)向輪。

所述矯直機(jī)構(gòu)包括上軸承座、設(shè)置在上軸承座上的上軸承、下軸承座、設(shè)置在下軸承座上的下軸承、安裝座、矯直輥，所述上軸承座、下軸承座分別設(shè)置在固定板上，所述安裝座的兩端分別與上軸承、下軸承相連且安裝座能相對(duì)上軸承座、下軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述矯直輥沿其徑向設(shè)置有若干個(gè)V形絲槽，所述矯直輥為兩列，所述矯直輥并列設(shè)置在安裝座上，所述安裝座上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)安裝座相對(duì)下軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)的連接件。

所述出絲口設(shè)置在安裝座下方，且出絲口與安裝座之間采用活動(dòng)連接。

所述連接件為齒輪。

還包括與齒輪相配合的傘齒輪軸。

所述矯直輥為至少三個(gè)。

所述矯直輥為七個(gè)且矯直輥均勻設(shè)置為兩列。

還包括設(shè)置在安裝座上的腰型孔，至少一列矯直輥通過(guò)腰型孔與安裝座相連。

所述上軸承座、下軸承座分別采用聚四氟乙烯材料制備而成。

所述上軸承與下軸承的尺寸相同。

還包括能帶動(dòng)連接件轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。

還包括設(shè)置在送絲機(jī)構(gòu)上的送絲進(jìn)料窗。

針對(duì)前述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備。本發(fā)明設(shè)備的工作原理如下：在一定的氣體介質(zhì)環(huán)境下，對(duì)金屬導(dǎo)體沿軸線(xiàn)方向瞬間施加直流高電壓，在其內(nèi)部形成高密度的脈沖電流使得金屬導(dǎo)體在焦耳熱作用下熔化、氣化、膨脹爆炸，產(chǎn)生沖擊波，驅(qū)使金屬蒸氣高速運(yùn)動(dòng)，有時(shí)會(huì)與氣體介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在氣體介質(zhì)碰撞下急速冷卻形成超細(xì)粒子。本發(fā)明具有能量轉(zhuǎn)換率高、工藝參數(shù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)各種能夠形成絲狀具有一定導(dǎo)電能力的材料具有良好的普適性。與其他方法相比較，本發(fā)明所制備的納米微粒具有較高的內(nèi)部?jī)?chǔ)能和化學(xué)活性。

該裝置包括納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)、電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、與納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)相配合的送絲機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)機(jī)、第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管、一級(jí)粉末收集裝置、第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道、旋風(fēng)分離器、二級(jí)粉末收集裝置、粉末收集桶、三級(jí)粉末收集裝置、氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)，送絲機(jī)構(gòu)設(shè)置在納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)上。納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括爆炸反應(yīng)腔、爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口、錐形分流器，爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口分別設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上，錐形分流器設(shè)置在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)且錐形分流器的大口端朝向爆炸反應(yīng)腔，爆炸反應(yīng)腔下端設(shè)置有一級(jí)出料口，一級(jí)出料口與一級(jí)粉末收集裝置相連。

采用該方式，冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的冷氣經(jīng)出風(fēng)口后流出，并依次經(jīng)第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管通過(guò)爆炸進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔中進(jìn)行電爆炸反應(yīng)。其中，錐形分流器設(shè)置在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)且錐形分流器的大口端朝向爆炸反應(yīng)腔，采用該方式，錐形分流器能夠起到分流的作用，避免氣流直接作用于電爆炸中心區(qū)域，同時(shí)為電爆炸產(chǎn)生粉體提供冷卻環(huán)境。

申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，由于電爆炸法制備納米粉體所需電壓較高，對(duì)于設(shè)備高壓部分的絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料要求嚴(yán)苛；為此，本申請(qǐng)發(fā)明人采用第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管，及第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管的相互配合方式，有效避免了漏電情況的發(fā)生。若僅僅在爆炸反應(yīng)腔的兩端單獨(dú)設(shè)置一個(gè)絕緣管，即使采用本發(fā)明長(zhǎng)度3倍以上的絕緣管，也無(wú)法避免漏電情況的發(fā)生。因此，前述結(jié)構(gòu)是降低本發(fā)明對(duì)設(shè)備高壓部分的絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料要求的關(guān)鍵。

在反應(yīng)過(guò)程中，送絲機(jī)構(gòu)將含有一定硬度的材料加工成金屬絲，并送入爆炸反應(yīng)腔中進(jìn)行反應(yīng)。

同時(shí)，電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括高壓電源、與高壓電源相連的控制系統(tǒng)、充電電阻、電容、電極、絕緣極柱、設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔內(nèi)壁上的極柱底板、與極柱底板相配合的極柱蓋板，高壓電源依次通過(guò)控制系統(tǒng)、充電電阻、電容與電極相連成回路，絕緣極柱、電極分別為兩組且電極設(shè)置在絕緣極柱內(nèi)，絕緣極柱穿過(guò)極柱底板并與極柱蓋板相配合且通過(guò)極柱底板并與極柱蓋板的配合能將絕緣極柱固定設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上。采用該方式，通過(guò)電極產(chǎn)生瞬間高壓，使得爆炸反應(yīng)腔內(nèi)的物料發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的納米顆粒。由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得本發(fā)明的設(shè)備工作電壓低于25KV，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備上百千伏的高壓，高壓部分對(duì)高壓結(jié)構(gòu)及耐壓材料要求極低。

爆炸出風(fēng)口依次通過(guò)第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道與旋風(fēng)分離器相連，旋風(fēng)分離器的下端與二級(jí)粉末收集裝置相連。另外，旋風(fēng)分離器的上端與粉末收集筒相連，粉末收集桶的下端與三級(jí)粉末收集裝置相連。

本發(fā)明中，采用氣體作為冷卻介質(zhì)、物料傳輸介質(zhì)，通過(guò)旋風(fēng)分離器、粉末收集桶的相互配合，實(shí)現(xiàn)物料的三級(jí)分離、回收，從而無(wú)需進(jìn)行二次分離。而部分未分離的粉末則由粉末收集桶依次通過(guò)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)機(jī)返回爆炸反應(yīng)腔中。

該裝置工作時(shí)，抽真空、充保護(hù)氣，再打開(kāi)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)和冷風(fēng)機(jī)，待溫度降低到要求的溫度時(shí)，開(kāi)啟電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)中的高壓脈沖電路，再打開(kāi)送絲機(jī)構(gòu)，即開(kāi)始制粉。本發(fā)明中，能通過(guò)調(diào)節(jié)送絲機(jī)構(gòu)的送絲速度、升壓速度、電壓大小，來(lái)控制電爆炸的頻率和粉體的粒徑，進(jìn)而滿(mǎn)足不同粒徑納米粉體的制備。

更具體地，該裝置工作時(shí)，打開(kāi)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)機(jī)、粉末收集桶開(kāi)關(guān)，待溫度降低到要求的溫度時(shí)，開(kāi)啟電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的高壓升壓器，待電壓升至設(shè)定值，打開(kāi)送絲機(jī)構(gòu)，原材料經(jīng)送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔，經(jīng)氣化冷凝形成納米粉體；較大的、團(tuán)聚較嚴(yán)重的顆粒經(jīng)自然沉降進(jìn)入一級(jí)粉末收集裝置，而超細(xì)粉體在循環(huán)氣流帶動(dòng)下，進(jìn)入旋風(fēng)分離器，并在旋風(fēng)分離器中進(jìn)行二次分離，二次分離的納米粉體則進(jìn)入二級(jí)粉末收集裝置中；旋風(fēng)分離器無(wú)法收集的納米粉體跟隨氣流進(jìn)入粉末收集桶，并在粉末收集桶中進(jìn)行三次分離，三次分離的納米粉體則進(jìn)入三級(jí)粉末收集裝置中；極少部分未被收集的粉末經(jīng)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)跟隨氣流流過(guò)冷風(fēng)機(jī)，經(jīng)錐形分流器再次進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔；本發(fā)明在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置的錐形分流器，減少了爆炸區(qū)域流入的風(fēng)量，減小了因循環(huán)風(fēng)帶入細(xì)小粉末顆粒的可能性。本發(fā)明能通過(guò)調(diào)節(jié)送絲裝置的送絲速度、絲材的直徑、工作電壓大小、電容充電時(shí)間快慢、冷卻溫度、錐形判分流器的形狀，來(lái)控制納米粉的粒徑和產(chǎn)量。

進(jìn)一步，本發(fā)明的送絲機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向輪、矯直機(jī)構(gòu)、出絲口、送絲輪、導(dǎo)絲管、壓緊螺桿、壓緊輪、絲盤(pán)架、傘齒輪軸、送絲軸承和固定板等部件組成。其中，導(dǎo)向輪套入輪座中，再通過(guò)螺栓將輪座固定在固定板正面上端；下方為矯直機(jī)構(gòu)和出絲口，矯直機(jī)構(gòu)由上軸承座、齒輪、安裝座、矯直輥和下軸承座組成，出絲口固定在下軸承座上；出絲口下方固定送絲輪和壓緊輪，壓緊螺桿推緊壓緊輪，使得壓緊輪和送絲輪切點(diǎn)正好對(duì)準(zhǔn)出絲口；再在下方螺栓固定導(dǎo)絲管座，導(dǎo)絲管插入導(dǎo)絲管座中。絲盤(pán)架用螺栓固定在固定板背面上端，絲盤(pán)軸與固定板平行；矯直機(jī)構(gòu)通過(guò)普通齒輪和傘齒輪傳動(dòng)，傘齒輪軸末端連接可調(diào)速電動(dòng)機(jī)，控制矯直機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度；送絲軸承末端也連接可調(diào)速電動(dòng)機(jī)，控制送絲輪的送絲速度；固定板位于固定板底部，與固定板和送絲機(jī)構(gòu)外殼底板通過(guò)螺栓連接，將固定板固定在送絲機(jī)構(gòu)腔體內(nèi)。

工作過(guò)程中，絲盤(pán)中心插入絲盤(pán)軸，放置于絲盤(pán)架上，金屬絲通過(guò)導(dǎo)向組件進(jìn)入矯直機(jī)構(gòu)，矯直機(jī)構(gòu)通過(guò)矯直輥對(duì)金屬絲材進(jìn)行擠壓，使其改變直線(xiàn)度。當(dāng)絲材被咬入矯直輥之間后，絲材會(huì)受到前方送絲輪的牽引不斷地做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，配合著矯直機(jī)構(gòu)整體的旋轉(zhuǎn)，使得金屬絲受力點(diǎn)呈360°螺旋狀分布，從而使絲材承受各橫縱向壓力以致其形變，最終達(dá)到矯直的目的；再?gòu)膶?dǎo)絲管送出，保證輸送穩(wěn)定。

本發(fā)明在送絲機(jī)構(gòu)之前設(shè)置一個(gè)矯直機(jī)構(gòu)，讓金屬絲從絲盤(pán)引出，先經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪進(jìn)入矯直機(jī)構(gòu)，再進(jìn)入送絲機(jī)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，既能保證金屬絲的矯直質(zhì)量，又能保證金屬絲的輸送穩(wěn)定，傳送過(guò)程中不會(huì)發(fā)生打結(jié)或是纏繞等狀況，提高了工作效率。

本發(fā)明中，通過(guò)調(diào)節(jié)傘齒輪軸和送絲軸承連接的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可改變矯直機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度和送絲輪的送絲速度。根據(jù)不同金屬絲的直徑、強(qiáng)度和韌性來(lái)調(diào)節(jié)矯直機(jī)構(gòu)中矯直輥的間距和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到矯直并輸送不同金屬絲的目的，增加了本實(shí)用新型的適用范圍。

本發(fā)明中，送絲機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，結(jié)合了絲材的矯直和輸送，效率高，操作調(diào)節(jié)方便，保證了工作的穩(wěn)定和安全。

同時(shí)，還包括送絲裝置底座、導(dǎo)絲柱，導(dǎo)絲柱設(shè)置在送絲裝置底座上且送絲裝置底座能夠?yàn)閷?dǎo)絲柱提供支撐，導(dǎo)絲柱分別與送絲機(jī)構(gòu)、爆炸反應(yīng)腔相連。進(jìn)一步，導(dǎo)絲柱分別與導(dǎo)絲管、爆炸反應(yīng)腔相連。

本發(fā)明提供一種電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，操作、使用方便，無(wú)需復(fù)雜的密封、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)；且基于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得高壓部分對(duì)高壓結(jié)構(gòu)及耐壓材料要求極低，同時(shí)，由于整體饑結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得設(shè)備工作電壓低于25KV，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備上百千伏的高壓；另外，本發(fā)明對(duì)原材料的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)各種能形成絲狀且非絕緣體的材料具有良好的普適性，均能制成納米粉體；本發(fā)明的電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備能實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品粒徑的有效控制，可分為30nm、60nm、100nm、500nm、1μm等幾個(gè)主要分布區(qū)，產(chǎn)品粒徑分布集中；對(duì)于合金粉末產(chǎn)品，采用本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)合金元素均勻分布，且粉體元素組成和原材料元素組成相當(dāng)，相對(duì)現(xiàn)有合金材料，具有顯著的進(jìn)步；另外，本發(fā)明通過(guò)各部件之間的相互配合，能實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體產(chǎn)品的有效分級(jí)收集，尤其是對(duì)納米粉體的分級(jí)收集，具有顯著的進(jìn)步意義。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1）本發(fā)明中，本發(fā)明的設(shè)備中（1）設(shè)備使用的材料范圍廣，制備納米粉體的原料為絲狀材料、非絕緣體即可，尤其適用于金屬、合金納米粉體或者超細(xì)粉體的制備，具有原料來(lái)源廣泛，應(yīng)用前景好的特點(diǎn)。

2）本發(fā)明中，通過(guò)調(diào)節(jié)送絲機(jī)構(gòu)的送絲速度、電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的電壓等，能有效調(diào)整粉末的粒徑、產(chǎn)量，粒度范圍可以從納米級(jí)調(diào)整至微米級(jí)，且各階段粒度分布較窄，具有較好的應(yīng)用前景。

3）本發(fā)明中，粉末收集系統(tǒng)能有效收集傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器無(wú)法收集的納米級(jí)粉體，并能有效篩分布袋、濾網(wǎng)等收集器不能區(qū)分的微米粉和納米粉，且無(wú)需反吹系統(tǒng)，能夠有效簡(jiǎn)化整體的結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。

4）本發(fā)明在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有錐形分流器，以降低極少數(shù)未被收集的粉體對(duì)爆炸反應(yīng)腔材料蒸汽成核的影響，有助于粉體的均勻，提高納米粉體的均勻性，有效保證納米粉體材料質(zhì)量的穩(wěn)定性。

5）本發(fā)明中，系統(tǒng)動(dòng)密封部件采用磁流體密封，有效避免傳統(tǒng)橡膠、石墨、盤(pán)繩等密封方式局部破損，所導(dǎo)致系統(tǒng)氣密性被破壞的現(xiàn)象。

6）本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)部無(wú)軸承等易因粉塵進(jìn)入而受損的部件，有效增加系統(tǒng)的可靠性。

7）本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)部采用全程冷氣循環(huán)，有效保證整個(gè)管道和爆炸反應(yīng)腔內(nèi)充滿(mǎn)冷氣，從而更好的達(dá)到所需的低溫環(huán)境，有效保證電爆炸蒸汽快速、均勻成核結(jié)晶，減小大顆粒出現(xiàn)的可能，同時(shí)，低溫系統(tǒng)使本發(fā)明制備的粉體較其他設(shè)備制備的粉體溫度更低，減小了粉體自燃的可能性，有效提升系統(tǒng)的安全性。

8）本發(fā)明中，一、二、三級(jí)粉末收集裝置分別包括依次相連的連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、收集瓶，其中，抽氣閥門(mén)包括抽氣閥體、設(shè)置在抽氣閥體上的氣管接口。工作循環(huán)系統(tǒng)抽真空和充保護(hù)氣時(shí)，第一個(gè)連接閥門(mén)打開(kāi)，第二個(gè)連接閥門(mén)關(guān)閉，從氣管接口處進(jìn)行抽真空或是充保護(hù)氣。制粉完成時(shí)，關(guān)閉第一個(gè)連接閥門(mén)，打開(kāi)第二個(gè)連接閥門(mén)，從氣管接口處接入保護(hù)氣體，再關(guān)閉第二個(gè)連接閥門(mén)，直接將第二個(gè)連接閥門(mén)和收集瓶一起移入手套箱或是鈍化裝置中。收集瓶采用螺紋連接，其他部件全部采用卡扣連接，方便拆卸。

9）本發(fā)明中各部件有機(jī)結(jié)合，管道多為卡扣連接，各裝置用螺栓緊固，方便拆卸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，布局得當(dāng)，能有效節(jié)省空間和原料，也方便操縱和使用。本發(fā)明的生產(chǎn)效率高，自動(dòng)化程度高，且生產(chǎn)出的納米粉純度高，粒徑小，化學(xué)活性高，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，值得大規(guī)模推廣和應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1中裝置的俯視示意圖；

圖3為實(shí)施例1中爆炸反應(yīng)腔的剖視圖；

圖4為圖1中循環(huán)風(fēng)機(jī)A-A剖面圖；

圖5為實(shí)施例1中送絲機(jī)構(gòu)的底面剖視圖；

圖6為實(shí)施例1中爆炸反應(yīng)腔的后視圖；

圖7為實(shí)施例1中極柱蓋板的剖視圖；

圖8為實(shí)施例1中極柱蓋板的主視圖；

圖9為實(shí)施例1中絕緣極柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為實(shí)施例1中絕緣極柱的后視圖；

圖11為實(shí)施例1中送絲機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖12為實(shí)施例1中送絲機(jī)構(gòu)的左視圖；

圖13為實(shí)施例1中送絲機(jī)構(gòu)的俯視圖。

圖中標(biāo)記：1、冷風(fēng)機(jī)，2、第一絕緣管，3、第二絕緣管，4、連接閥門(mén)，5、錐形分流器，6、爆炸反應(yīng)腔，7、送絲裝置底座，8、送絲機(jī)構(gòu)，9、送絲進(jìn)料窗，10、送絲支撐裝置，11、反應(yīng)觀察窗，12、第三絕緣管，13、第四絕緣管，14、旋風(fēng)分離器，15、粉末收集桶，17、第一電機(jī)，18、磁流體密封件，19、引風(fēng)葉輪，20、循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體，24、抽氣閥門(mén)，27、收集瓶，28、二級(jí)粉末收集裝置，29、一級(jí)粉末收集裝置，30、三級(jí)粉末收集裝置，32、電源和控制系統(tǒng)，33、電容，34、充電電阻，36、導(dǎo)絲柱，38、下電極，39、上電極，40、極柱蓋板，41、絕緣極柱，42、極柱底板，43、緊固螺母，45、第二卡槽，46、第一卡槽，47、螺紋插銷(xiāo)，48、爆炸進(jìn)風(fēng)口，49、爆炸出風(fēng)口，61、導(dǎo)向輪，62、矯直機(jī)構(gòu)，63、出絲口，64、送絲輪，65、導(dǎo)絲管，66、壓緊螺桿，67、壓緊輪，68、絲盤(pán)架，69、傘齒輪軸，70、送絲軸承，71、固定板。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。

實(shí)施例1

如圖所示，本實(shí)施例的電爆炸法制取納米粉末的裝置包括納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)、電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、與納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)相配合的送絲機(jī)構(gòu)、冷風(fēng)機(jī)、第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管、一級(jí)粉末收集裝置、第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道、旋風(fēng)分離器、二級(jí)粉末收集裝置、粉末收集桶、三級(jí)粉末收集裝置、氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)。其中，送絲機(jī)構(gòu)設(shè)置在納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)上。

本實(shí)施例中，納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括爆炸反應(yīng)腔、爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口、錐形分流器，爆炸進(jìn)風(fēng)口、爆炸出風(fēng)口分別設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上，錐形分流器設(shè)置在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)且錐形分流器的大口端朝向爆炸反應(yīng)腔，爆炸反應(yīng)腔下端設(shè)置有一級(jí)出料口，一級(jí)出料口與一級(jí)粉末收集裝置相連。

電爆炸產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括高壓電源、與高壓電源相連的控制系統(tǒng)、充電電阻、電容、電極、絕緣極柱、設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔內(nèi)壁上的極柱底板、與極柱底板相配合的極柱蓋板，高壓電源依次通過(guò)控制系統(tǒng)、充電電阻、電容與電極相連成回路，絕緣極柱、電極分別為兩組且電極設(shè)置在絕緣極柱內(nèi)，絕緣極柱穿過(guò)極柱底板并與極柱蓋板相配合且通過(guò)極柱底板并與極柱蓋板的配合能將絕緣極柱固定設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上。本實(shí)施例中，電極包括上電極、下電極，上電極、下電極分別通過(guò)絕緣極柱與爆炸反應(yīng)腔相連，絕緣極柱采用絕緣材料制成，具有絕緣的作用。

同時(shí)，絕緣極柱的外緣上設(shè)置有第一卡槽，第一卡槽內(nèi)設(shè)置有與第一卡槽相配合的O型密封圈且極柱蓋板通過(guò)與第一卡槽、O型密封圈之間的相互配合能使極柱蓋板相對(duì)爆炸反應(yīng)腔密封。絕緣極柱與爆炸反應(yīng)腔通過(guò)在第一卡槽內(nèi)放置O型圈，經(jīng)極柱蓋板壓緊在極柱底板上起到密封作用。

進(jìn)一步，本實(shí)施例中，絕緣極柱為中空柱體，絕緣極柱內(nèi)部設(shè)置有依次相連的第一腔體、第二腔體，第一腔體位于絕緣極柱靠近爆炸反應(yīng)腔的一側(cè)且第一腔體的內(nèi)徑大于第二腔體的內(nèi)徑，第二腔體位于絕緣極柱遠(yuǎn)離爆炸反應(yīng)腔的一側(cè)。電極上位于靠近爆炸反應(yīng)腔的一端設(shè)置有與第一腔體相配合的定位凸起，電極上還設(shè)置有緊固螺帽且通過(guò)定位凸起與緊固螺母的相互配合能使絕緣極柱相對(duì)爆炸反應(yīng)腔密封。采用該方式，絕緣極柱背面緊固螺帽拉緊電極，形成擠壓，從而起到密封作用。作為優(yōu)選，第一腔體內(nèi)還設(shè)置有第二卡槽，第二卡槽內(nèi)設(shè)置有與其相配合的O型密封圈且極柱蓋板通過(guò)與第二卡槽、O型密封圈之間的相互配合能使電極相對(duì)絕緣極柱密封。

本實(shí)施例中，還包括螺紋插銷(xiāo)，螺紋插銷(xiāo)穿過(guò)絕緣極柱，且螺紋插銷(xiāo)能使上電極、下電極中的分別相對(duì)絕緣極柱固定。采用該方式，能夠有效防止電極旋轉(zhuǎn)。

冷風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口依次通過(guò)第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管與爆炸進(jìn)風(fēng)口相連且冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的冷氣能依次通過(guò)第一連接管、第一絕緣管、第二連接管、第二絕緣管、第三連接管、爆炸進(jìn)風(fēng)口、錐形分流器進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔中。爆炸出風(fēng)口依次通過(guò)第四管道、第三絕緣管、第五管道、第四絕緣管、第六管道與旋風(fēng)分離器相連，旋風(fēng)分離器的下端與二級(jí)粉末收集裝置相連。本實(shí)施例中，第三連接管呈錐形漸擴(kuò)狀（即第三連接管為錐形漸擴(kuò)管），第四連接管呈錐形漸縮狀（即第四連接管為錐形漸縮管）。本發(fā)明中，通過(guò)錐形分流器的形狀、尺寸能控制進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔核心區(qū)的粉塵濃度和氣體流量、流速。本實(shí)施例中，爆炸反應(yīng)腔上還設(shè)置有反應(yīng)觀察窗。

本實(shí)施例中，還包括送絲裝置底座、與爆炸反應(yīng)腔相配合的導(dǎo)絲柱，導(dǎo)絲柱設(shè)置在送絲裝置底座上且送絲裝置底座能夠?yàn)閷?dǎo)絲柱提供支撐，導(dǎo)絲柱分別與送絲機(jī)構(gòu)、爆炸反應(yīng)腔相連。導(dǎo)絲柱設(shè)置在爆炸反應(yīng)腔上蓋板中心，以便送絲機(jī)構(gòu)送絲，爆炸反應(yīng)腔上蓋板通過(guò)送絲裝置底座、送絲支撐裝置與送絲機(jī)構(gòu)相連，送絲機(jī)構(gòu)側(cè)面開(kāi)有可拆卸送絲進(jìn)料窗。

同時(shí)，旋風(fēng)分離器的上端與粉末收集桶相連，粉末收集桶的下端與三級(jí)粉末收集裝置相連。

本實(shí)施例中，一級(jí)粉末收集裝置、二級(jí)粉末收集裝置、三級(jí)粉末收集裝置分別包括依次相連的連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、連接閥門(mén)、抽氣閥門(mén)、收集瓶，抽氣閥門(mén)包括抽氣閥體、設(shè)置在抽氣閥體上的氣管接口。通過(guò)氣管接口，能向氣管接口中進(jìn)行沖氣、抽氣操作。一級(jí)粉末收集裝置、二級(jí)粉末收集裝置或三級(jí)粉末收集裝置中，連接閥門(mén)與抽氣閥門(mén)之間、抽氣閥門(mén)與收集瓶之間分別通過(guò)卡箍相連。

一級(jí)出料口為錐形出料口，旋風(fēng)分離器下端呈錐形。本實(shí)施例中，第三連接管、第四連接管上還設(shè)置有連接閥門(mén)；作為優(yōu)選，連接閥門(mén)選用衛(wèi)生球閥。

其中，粉末分離收集筒為空心管狀，下端為錐形口。本實(shí)施例中，粉末收集桶包括收集桶蓋板、設(shè)置在收集桶蓋板上的第二電機(jī)、與收集桶蓋板相連的收集桶筒體、過(guò)濾筒、支撐架，第二電機(jī)與過(guò)濾筒相連且第二電機(jī)能帶動(dòng)過(guò)濾筒相對(duì)收集桶筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐架設(shè)置在收集桶筒體內(nèi)且過(guò)濾筒能相對(duì)支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，還包括設(shè)置在支撐架上的支撐軸承，過(guò)濾筒通過(guò)支撐軸承與支撐架相連，支撐架呈十字型。本實(shí)施例中，粉末收集桶還包括用于與氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)相連的出氣管，出氣管位于濾筒內(nèi)。

粉末收集桶通過(guò)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)與冷風(fēng)機(jī)相連，且粉末收集桶中的氣體能經(jīng)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)返回冷風(fēng)機(jī)中進(jìn)行冷（即渦流氣泵的出氣口再與冷風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口相連），卻并形成氣體循環(huán)回路，從而形成一套密閉循環(huán)的系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)包括循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體、設(shè)置在循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體上的上蓋板、設(shè)置在上蓋板上的第一電機(jī)、設(shè)置在上蓋板上的磁流體密封件、引風(fēng)葉輪，循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體與上蓋板構(gòu)成循環(huán)機(jī)構(gòu)主體，循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體上分別設(shè)置有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口、用于與冷風(fēng)機(jī)相連的循環(huán)出風(fēng)口，第一電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)磁流體密封件與引風(fēng)葉輪相連且第一電機(jī)通過(guò)磁流體密封件能帶動(dòng)引風(fēng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，循環(huán)進(jìn)風(fēng)口與循環(huán)出風(fēng)口相垂直；采用該方式，不僅有利于縮小設(shè)備的整體體積，而且有利于僅使較小的納米粉末返回爆炸反應(yīng)腔中，保證爆炸反應(yīng)腔內(nèi)成核反應(yīng)的有效進(jìn)行，同時(shí)，還能使粒徑稍大的顆粒提留在循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體中，甚至返回粉末收集桶中，實(shí)現(xiàn)納米粉末的有效分級(jí)收集。本實(shí)施例中，循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體為蝸殼構(gòu)型，引風(fēng)葉輪與蝸殼同心，通過(guò)鍵槽和螺絲固定在磁流體密封件的軸上。同時(shí)，磁流體密封件通過(guò)螺絲固定在循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體上蓋板上，上蓋板通過(guò)法蘭及螺栓與循環(huán)風(fēng)機(jī)腔體相連，其連接部分采用O型圈密封；磁流體密封件上端通過(guò)聯(lián)軸器與第一電機(jī)相連，第一電機(jī)通過(guò)螺絲固定在電機(jī)座上，電機(jī)座通過(guò)螺絲固定在上蓋板上。進(jìn)一步，本實(shí)施例中，氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)可以為渦流氣泵。同時(shí)，本實(shí)施例中，還包括用于支撐納米粉體反應(yīng)機(jī)構(gòu)的第一固定支撐臺(tái)架、用于支撐粉末收集桶的第二固定支撐臺(tái)架。

進(jìn)一步，充電電阻為水電阻，水電阻通過(guò)外接冷卻管接入冷風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)管中且水電阻能通過(guò)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。爆炸反應(yīng)腔背后設(shè)有電容，電容一側(cè)為水電阻（即充電電阻），水電阻通過(guò)外接冷卻管接入冷風(fēng)管，粉末收集桶旁設(shè)有控制系統(tǒng)，高壓電源經(jīng)控制系統(tǒng)用高壓電纜與充電電阻（水電阻）相連，再經(jīng)高壓電纜與電容相連，電容經(jīng)高壓電纜與電極相連，形成回路。

本實(shí)施例中，送絲機(jī)構(gòu)包括固定板、絲盤(pán)架、導(dǎo)向組件、矯直機(jī)構(gòu)、出絲口、設(shè)置在固定板上的送絲軸承、送絲輪、壓緊輪、設(shè)置在固定板上的壓緊螺桿、螺桿座、調(diào)節(jié)螺桿、導(dǎo)絲座、導(dǎo)絲管，絲盤(pán)架、導(dǎo)向組件、矯直機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在固定板上且絲盤(pán)架上的金屬絲經(jīng)導(dǎo)向組件導(dǎo)向后能進(jìn)入矯直機(jī)構(gòu)中進(jìn)行矯直，出絲口設(shè)置在矯直機(jī)構(gòu)下方且矯直機(jī)構(gòu)矯直后的金屬絲能通過(guò)出絲口輸出。其中，送絲輪與送絲軸承相連且送絲輪在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下能相對(duì)送絲軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊輪上設(shè)置有壓緊軸承，壓緊螺桿的一端與固定板相連，壓緊螺桿的另一端與壓緊軸承相連。螺桿座設(shè)置在固定板上，調(diào)節(jié)螺桿的一端與螺桿座螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿的另一端與壓緊螺桿相連。調(diào)節(jié)螺桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧且調(diào)節(jié)彈簧能對(duì)壓緊螺桿進(jìn)行壓緊。導(dǎo)絲管設(shè)置在導(dǎo)絲座上，導(dǎo)絲管位于壓緊輪和送絲輪出絲的正下方。

本實(shí)施例中，導(dǎo)向組件包括設(shè)置在固定板的導(dǎo)向座、設(shè)置在導(dǎo)向座上的導(dǎo)向輪；出絲口呈錐形，送絲輪的外徑與壓緊輪的外徑相同。

同時(shí)，矯直機(jī)構(gòu)包括上軸承座、設(shè)置在上軸承座上的上軸承、下軸承座、設(shè)置在下軸承座上的下軸承、安裝座、矯直輥，上軸承座、下軸承座分別設(shè)置在固定板上，安裝座的兩端分別與上軸承、下軸承相連且安裝座能相對(duì)上軸承座、下軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)。

矯直輥沿其徑向設(shè)置有若干個(gè)V形絲槽，矯直輥為兩列，矯直輥并列設(shè)置在安裝座上，安裝座上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)安裝座相對(duì)下軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)的連接件。本實(shí)施例中，連接件采用齒輪。

出絲口設(shè)置在安裝座下方，且出絲口與安裝座之間采用活動(dòng)連接。

本實(shí)施例中，還包括與齒輪相配合的傘齒輪軸，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傘齒輪軸與齒輪的相互配合能帶動(dòng)矯直機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，上軸承座、下軸承座分別采用聚四氟乙烯材料制備而成，上軸承與下軸承的尺寸相同。

工作過(guò)程中，絲盤(pán)中心插入絲盤(pán)軸，放置于絲盤(pán)架上，金屬絲通過(guò)導(dǎo)向輪進(jìn)入矯直機(jī)構(gòu)，矯直機(jī)構(gòu)通過(guò)矯直輥對(duì)金屬絲材進(jìn)行擠壓使其改變直線(xiàn)度。當(dāng)絲材被咬入矯直輥之間后，絲材會(huì)受到前方送絲輪的牽引不斷地做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，配合著矯直機(jī)構(gòu)整體的旋轉(zhuǎn)，使得金屬絲受力點(diǎn)呈360°螺旋狀分布，從而使絲材承受各橫縱向壓力以致其形變，最終達(dá)到矯直的目的；再?gòu)膶?dǎo)絲管送出。

通過(guò)調(diào)節(jié)傘齒輪軸和送絲軸承連接的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可改變矯直機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度和送絲輪的送絲速度。根據(jù)不同金屬絲的直徑、強(qiáng)度和韌性來(lái)調(diào)節(jié)矯直機(jī)構(gòu)中矯直輥的間距和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到矯直并輸送不同金屬絲的目的。

該裝置工作時(shí)，從控制系統(tǒng)中打開(kāi)循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、粉末收集桶開(kāi)關(guān)，待溫度降低到要求的溫度時(shí)，開(kāi)啟高壓升壓器，打開(kāi)送絲機(jī)構(gòu)，原材料經(jīng)送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔，經(jīng)氣化冷凝形成納米粉體，較大的團(tuán)聚較嚴(yán)重的顆粒經(jīng)自然沉降進(jìn)入一級(jí)收集裝置，超細(xì)粉體在循環(huán)氣流帶動(dòng)下，進(jìn)入旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器無(wú)法收集的納米粉體跟隨氣流進(jìn)入粉末收集桶，極少部分未被收集的粉末經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)跟隨氣流流過(guò)冷風(fēng)機(jī)經(jīng)錐形分流器再次進(jìn)入爆炸反應(yīng)腔。在爆炸進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置錐形分流器，減少了爆炸區(qū)域流入的風(fēng)量，減小了因循環(huán)風(fēng)帶入細(xì)小粉末顆粒的可能性，整套設(shè)備可通過(guò)調(diào)節(jié)送絲機(jī)構(gòu)的送絲速度、絲材的直徑、工作電壓大小、電容充電時(shí)間快慢、冷卻溫度、錐形判分流器的形狀，來(lái)控制納米粉的粒徑和產(chǎn)量。

裝填材料時(shí)，先關(guān)閉爆炸反應(yīng)腔兩端連接閥門(mén)、關(guān)閉一級(jí)粉末收集裝置靠近收集瓶處的球閥，打開(kāi)一級(jí)粉末收集裝置兩個(gè)連接閥門(mén)之間的抽氣閥門(mén)，放掉爆炸反應(yīng)腔內(nèi)部壓力，打開(kāi)送絲機(jī)構(gòu)的送絲進(jìn)料窗，安放好材料后，關(guān)閉送絲進(jìn)料窗，經(jīng)抽氣閥門(mén)將爆炸反應(yīng)腔抽至真空，再經(jīng)抽氣閥門(mén)充入保護(hù)氣，后而后打開(kāi)所有連接閥門(mén)即可。

取產(chǎn)品時(shí)，關(guān)閉所有取的收集裝置上的所有球閥，而后打開(kāi)兩個(gè)連接閥門(mén)之間的抽氣閥門(mén)，松開(kāi)打開(kāi)后的抽氣閥門(mén)下端的卡箍，將連接閥門(mén)和收集罐移入手套箱內(nèi)加工。

連接閥門(mén)有良好的氣密性，整個(gè)設(shè)備循環(huán)管道中均采用連接閥門(mén)作為開(kāi)關(guān)，且在一、二、三級(jí)粉末收集裝置中設(shè)置兩個(gè)連接閥門(mén)和帶閥門(mén)的氣管接口，即保證了整個(gè)系統(tǒng)的氣密性，又方便循環(huán)系統(tǒng)抽真空和沖保護(hù)氣，也方便收集瓶的裝取。

整個(gè)設(shè)備的各個(gè)的裝置的連接和組裝均采用卡扣連接或螺栓連接，方便拆卸。各個(gè)設(shè)備由控制電路控制，自動(dòng)化程度高。

本發(fā)明的電爆炸法制取納米粉末的設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，操作和使用方便，無(wú)需復(fù)雜的密封、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，高壓部分對(duì)高壓結(jié)構(gòu)及耐壓材料要求極低，設(shè)備工作電壓低于25KV，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備上百千伏的高壓，且本發(fā)明的設(shè)備對(duì)原材料的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)各種能形成絲狀且非絕緣體的材料具有良好的普適性，均能制成納米粉體；本發(fā)明的電爆炸法制取納米粉末的專(zhuān)用設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品粒徑的有效控制，可分為30nm、60nm、100nm、500nm、1μm等幾個(gè)主要分布區(qū)，產(chǎn)品粒徑分布集中，對(duì)于合金粉末產(chǎn)品，本發(fā)明的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)合金元素均勻分布、粉體元素組成和原材料元素組成相當(dāng)；本發(fā)明的電爆炸法制取納米粉末的專(zhuān)用設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體產(chǎn)品的有效分級(jí)收集，尤其是對(duì)納米粉體的分級(jí)收集。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。