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直流電弧等離子體技術制備納米粉體原理
直流電弧等離子體法的基本原理是在惰性氣氛或反應性氣氛中，通過直流放電(或其他方式)使氣體電離產生高溫等離子體，從而使金屬熔融蒸發，得到金屬蒸汽，金屬蒸汽與周圍惰性氣體原子或反應性氣體發生激烈碰撞而進行驟冷或發生化學反應形成超細微粒。
自從直流電弧等離子體技術開發出來，不斷得到改進和完善，應用領域也不斷的擴展，主要包括以下幾個方面：
（1）納米金屬粉
直流電弧等離子體法可以制備多種納米金屬粉及合金粉。
（2）納米金剛石薄膜
采用CH4、H2、Ar氣作為等離子體氣源，還可以制備金剛石薄膜。
（3）金屬氧化物和陶瓷粉
通過采用不同的等離子體氣源，還可以制備氧化物、氮化物等陶瓷粉。
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等離子蒸發法目前已工業化用于單質金屬、合金納米粉末、氮化物、氧化物、碳化物粉末等。 |
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工作氣體 |
原料 |
生成的納米材料 |
粒徑 |
特征 |
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Ar |
Ag, Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pd, Si, W |
Ag, Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pd, Si, W |
30-300 |
純金屬納米球形粒子 |
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Sc, Ta, Ti, V |
Sc, Ta, Ti, V |
50-300 |
氫化物納米粒子 |
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O2 |
W，Mo，Nb |
WO3，MoO3，Nb2O5 or NbO2 |
50-300 |
金屬氧化物納米球形粒子 |
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H2 |
CaO，MgO，Al2O3，TiO2，ZrO2，SiC，Ti+C，W+C，WO3+C，WC |
CaO，MgO，Al2O3，TiO2，ZrO2，SiC，Ti+C，W+C，WO3+C，WC |
50-300 |
特定晶相結構納米球形粒子 |
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N2 |
Ti, TiN，Zr，Al, AlN，Si, Si3N4 |
TiN，ZrN，Al+AlN，Si， |
50-300 |
金屬氮化物納米球形粒子 |
MAO-PNP等離子納米粉體生產線
1.設備用途：
采用真空直流等離子蒸發的工藝，連續高效制備高純度納米金屬及復合粉體，高質量、高產率、高均勻度。具有純度高(99.7% 以上)，球形度高，粒度分布范圍窄，結晶度高，利于分散等特點。
2.設備組成：
主要由高真空獲得及充工作氣體系統，直流電弧等離子體制粉系統，粉體進料系統，粉體收集氣體循環系統，粉體沉降布袋收集系統，粉體鈍化系統、真空手套箱系統，電氣控制系統，水冷循環系統等組成。
3．技術指標
3.1 單爐熔煉蒸發量：2kg
3.2 等離子體蒸發溫度：2000-3500℃（可設計定制）
3.3 等離子電源主要技術參數：輸入380V 3相50HZ，總功率30KW、70KW、100KW，工作電壓：50-300V
3.5 日產量：5-50Kg
4.設備明細
4.1．等離子體蒸發制粉系統
4.2．真空獲得及測量系統
4.3．氣體充氣循環系統
4.4. 水冷系統：粒徑控制器、氣體冷卻器、蒸發爐冷卻系統、換熱器、冷水機
4.5. 粉體旋風分級/捕集系統;
4.6．方型真空手套操作箱（二工位）；儲料罐；
4.7．電氣控制系統；
4.8. 鈍化存儲系統：選配
一些金屬納米粉具有比表面積大、活性高，對環境敏感，非常容易發生氧化等化學反應，不利于包裝、儲運和應用。納米粉鈍化裝置，可實現納米粒子的惰性離子包覆，為高活性納米粉體的包裝、儲藏和應用提供了便利。
核心設備均為自制生產，并在2003年開始逐漸申請了知識產權保護。
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