本發(fā)明屬于電爆法制備金屬納米粉的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電爆法金屬納米粉制備設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)：

納米材料是指顆粒尺寸為1～100nm的粒子組成的新型材料，由于它的尺寸小、比表面積大及量子尺寸效應(yīng)，使之具有常規(guī)粗晶材料不具備的特殊性能，在光吸收、敏感、催化及其它功能特性等方面展現(xiàn)出引人注目的應(yīng)用前景。近年來(lái)，納米粉體及其制造技術(shù)發(fā)展非常迅速，出現(xiàn)了多種多樣的納米粉制備方法，最為普遍的是氣體冷凝法、電弧法、爆炸絲法及化學(xué)還原等方法。

爆炸絲法是在一定的介質(zhì)或者真空中，對(duì)絲導(dǎo)體施加高電壓瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的脈沖電流，使絲導(dǎo)體短時(shí)間內(nèi)熔化、氣化、膨脹，發(fā)生爆炸。其爆炸產(chǎn)物在爆炸沖擊波的作用下高速向四周濺射，冷卻后形成納米粉末。電爆炸金屬絲作為金屬納米粉體制備方法之一，具有設(shè)備體積小，能耗低，產(chǎn)量大的特點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)電爆炸金屬絲設(shè)備制備的金屬納米粉體具有粒徑分布廣，大顆粒較多等缺點(diǎn)；同時(shí)，在高壓下，金屬材質(zhì)的反應(yīng)腔壁也容易被氣化形成金屬蒸汽，造成對(duì)金屬納米粉的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬納米粉制備設(shè)備，能夠有效地將金屬絲殘?jiān)痛箢w粒金屬納米粉與目標(biāo)粒徑金屬納米粉分離，使收集的金屬納米粉粒徑分布窄，大顆粒較少；同時(shí)，解決了殘?jiān)c高壓電極板之間通過(guò)沾滿粉塵的絕緣材料間放電的問(wèn)題；也解決了腔壁材料氣化對(duì)納米材料的污染問(wèn)題。本發(fā)明還提供了使用金屬納米粉制備設(shè)備的方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種金屬納米粉制備設(shè)備，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、反應(yīng)器、高壓發(fā)生器、旋風(fēng)收集器、高壓風(fēng)機(jī)和冷卻器，

所述反應(yīng)器為直立式反應(yīng)器，所述反應(yīng)器頂部設(shè)置第一出風(fēng)口，所述反應(yīng)器底部設(shè)置漏斗形收集裝置，所述收集裝置包括第一進(jìn)氣口和排料口，所述第一進(jìn)氣口位于所述收集裝置的側(cè)部，所述排料口位于所述收集裝置的底部，

所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)和所述高壓發(fā)生器位于所述收集裝置的上部，

所述旋風(fēng)收集器包括設(shè)置在頂部的第二出風(fēng)口、側(cè)部的第二進(jìn)氣口和底部的集料器，所述旋風(fēng)收集器通過(guò)連接第一出風(fēng)口和第二進(jìn)氣口的風(fēng)管與反應(yīng)器連通，

所述高壓風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)管與所述旋風(fēng)收集器連通，

所述高壓風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)管與所述冷凝器相連，所述冷凝器通過(guò)風(fēng)管經(jīng)第一進(jìn)氣口與所述收集裝置連通，通過(guò)所述收集裝置向所述反應(yīng)腔供冷氣。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)器包括反應(yīng)器外殼和反應(yīng)器內(nèi)襯，所述反應(yīng)器內(nèi)襯的材料為聚四氟乙烯。

優(yōu)選地，所述高壓風(fēng)機(jī)包括減速器、增速器、底座和風(fēng)葉，

所述減速器包括減速器輸入軸、減速器輸出軸和密封組件，所述密封組件位于所述減速器輸出軸上，

所述增速器包括增速器輸出軸，

所述底座包括底座通孔，

所述減速器通過(guò)所述減速器輸出軸與所述增速器相連，所述增速器位于所述底座上部，所述風(fēng)葉位于所述底座下部，所述增速器通過(guò)所述增速器輸出軸經(jīng)所述底座通孔與所述風(fēng)葉相連，

所述減速器、所述增速器和所述風(fēng)葉形成減速器-增速器-風(fēng)葉驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述高壓風(fēng)機(jī)還包括密封外套，所述密封外套為倒U形結(jié)構(gòu)，所述密封外套包括密封外套通孔，所述減速器位于所述密封外套的上部，所述減速器輸出軸穿過(guò)所述密封外套通孔與所述增速器相連，所述增速器位于所述密封外套內(nèi)部，所述底座與所述密封外套固定連接。

優(yōu)選地，所述高壓風(fēng)機(jī)還包括密封座，所述密封座位于所述增速器和所述底座之間，與所述增速器和所述底座固定連接。

優(yōu)選地，所述密封組件包括軸套和密封圈，所述密封圈位于所述軸套的底部，所述軸套為銅軸套，所述密封組件位于所述減速器輸出軸與所述密封外套相交接的位置。

優(yōu)選地，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括絲盤、整機(jī)支架、導(dǎo)絲管、校直裝置和/或驅(qū)動(dòng)裝置，其中：

所述絲盤、所述校直裝置、所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述導(dǎo)絲管通過(guò)金屬絲依次相連，

所述絲盤安裝在所述整機(jī)支架的一端，所述導(dǎo)絲管安裝在所述整機(jī)支架的另一端，所述校直裝置和所述驅(qū)動(dòng)裝置位于所述整機(jī)支架的內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述校直裝置包括校直銅管和銅管固定器，所述校直銅管通過(guò)所述銅管固定器進(jìn)行固定，

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和從動(dòng)輪壓緊器，金屬絲穿過(guò)所述主動(dòng)輪和所述從動(dòng)輪之間的通道，所述從動(dòng)輪壓緊器與所述從動(dòng)輪相連，用于壓緊所述從動(dòng)輪。

優(yōu)選地，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)還包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)器支架、左右旋轉(zhuǎn)軸和上下旋轉(zhuǎn)軸，所述調(diào)節(jié)器支架固定在所述整機(jī)支架上，所述左右旋轉(zhuǎn)軸和所述上下旋轉(zhuǎn)軸與所述導(dǎo)絲管交叉連通設(shè)置，用于調(diào)節(jié)金屬絲的角度。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種使用上述金屬納米粉制備設(shè)備的方法，包括以下步驟：

S1：進(jìn)料：金屬絲在進(jìn)料機(jī)構(gòu)中拉直進(jìn)料，

S2：氣化：金屬絲在反應(yīng)器中高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高電壓下氣化，形成金屬蒸汽，

S3：冷凝：金屬蒸汽遇到反應(yīng)器下方來(lái)的冷卻氣體后冷凝形成金屬納米粉，殘?jiān)按箢w粒掉入反應(yīng)器底部的收集裝置中，細(xì)小的金屬納米粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收集器，

S4：氣固分離：在旋風(fēng)收集器中，金屬納米粉與氣流分離，金屬納米粉進(jìn)入旋風(fēng)分離器底部的集料器，氣體經(jīng)管道進(jìn)入高壓風(fēng)機(jī)，

S5：冷卻：氣體在高壓風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入冷卻器進(jìn)行冷卻，

S6：送風(fēng)：冷卻后的氣體重新進(jìn)入反應(yīng)器底部，完成一次循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)采用直立式反應(yīng)腔，冷卻氣體由底部進(jìn)入反應(yīng)腔，金屬絲氣化后產(chǎn)生的殘?jiān)痛箢w粒在重力作用下掉入底部，冷卻氣體可均勻地對(duì)腔體電極及高壓電極板進(jìn)行冷卻；

(2)增加設(shè)置材質(zhì)的反應(yīng)腔內(nèi)襯，解決了腔壁材料氣化對(duì)納米材料的污染問(wèn)題；

(3)殘?jiān)嚯x高壓電極板比較遠(yuǎn)，解決了殘?jiān)c高壓電極板之間通過(guò)沾滿粉塵的絕緣材料間放電的問(wèn)題；

(4)高壓風(fēng)機(jī)中，采用增速、減速方式，以低速軸承動(dòng)態(tài)密封的方式降低密封圈的磨損，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命；

(5)進(jìn)料機(jī)構(gòu)中，采用校直銅管-校直輪(驅(qū)動(dòng)裝置)復(fù)合校直方法，該方法運(yùn)動(dòng)部件少，在高粉塵及高壓環(huán)境下可靠性好。

附圖說(shuō)明

圖1是金屬納米粉制備設(shè)備示意圖。

圖2是反應(yīng)器示意圖。

圖3是進(jìn)料機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4是高壓風(fēng)機(jī)剖面圖。

所有附圖中的標(biāo)記如下：

1-進(jìn)料機(jī)構(gòu)，101-絲盤，102-金屬絲，103-校直銅管，104-銅管固定器，105-整機(jī)支架，106-從動(dòng)輪壓緊器，107-從動(dòng)輪，108-主動(dòng)輪，109-調(diào)節(jié)器支架，110-左右旋轉(zhuǎn)軸，111-上下旋轉(zhuǎn)軸，112-導(dǎo)絲管，2-反應(yīng)器，21-第一出風(fēng)口，22-反應(yīng)器外殼，23-反應(yīng)器內(nèi)襯，3-高壓發(fā)生器，4-旋風(fēng)收集器，41-第二出風(fēng)口，42-第二進(jìn)氣口，43-收集器，5-高壓風(fēng)機(jī)，501-減速器，502-ABS軸，503-銅軸套，504-密封圈，505-密封外套，506-增速器，507-密封座，508-底座，509-防爆風(fēng)葉，510-減速器輸出軸，511-底座通孔，512-增速器輸出軸，6-冷凝器，7-收集裝置，71-排料口，72-第一進(jìn)氣口。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的部件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)清楚本申請(qǐng)中提及的“前、后、上、下、左、右”等方向用詞僅是為了能夠更直觀地解釋本發(fā)明，因此在文中的上述的方向用詞并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制。

如圖1至圖4所示，一種金屬納米粉制備設(shè)備，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)1、反應(yīng)器2、高壓發(fā)生器3、旋風(fēng)收集器4、高壓風(fēng)機(jī)5、冷卻器6和收集裝置7。進(jìn)料機(jī)構(gòu)1和高壓發(fā)生器3位于收集裝置7的上部，并均與反應(yīng)器2相連。反應(yīng)器2與旋風(fēng)收集器4相連，用于向旋風(fēng)收集器輸送帶金屬納米粉的氣流。旋風(fēng)收集器4通過(guò)風(fēng)管與高壓風(fēng)機(jī)5相連，用于將氣固分離后的氣體經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)送至冷凝器6中進(jìn)行回收處理，以供循環(huán)使用。

如圖3所示，送料機(jī)構(gòu)1包括絲盤101、校直裝置、整機(jī)支架105、驅(qū)動(dòng)裝置、調(diào)節(jié)裝置和導(dǎo)絲管112。絲盤101、校直裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和導(dǎo)絲管112通過(guò)金屬絲102依次相連。絲盤101安裝在整機(jī)支架105的一端。導(dǎo)絲管112安裝在整機(jī)支架105的另一端。校直裝置和驅(qū)動(dòng)裝置位于整機(jī)支架105的內(nèi)部。調(diào)節(jié)裝置安裝在導(dǎo)絲管112上，用于調(diào)節(jié)金屬絲102的角度。采用校直銅管-校直輪(驅(qū)動(dòng)裝置)復(fù)合校直方法，該方法運(yùn)動(dòng)部件少，在高粉塵及高壓環(huán)境下可靠性好

如圖3所示，優(yōu)選校直裝置包括校直銅管103和銅管固定器104。校直銅管103通過(guò)銅管固定器104進(jìn)行固定。銅管固定器104將校直銅管103固定后，能夠避免校直銅管103在金屬絲102的扭轉(zhuǎn)力和變形力作用下的扭轉(zhuǎn)和搖晃，進(jìn)而影響對(duì)金屬絲102的拉直效果。優(yōu)選校直銅管103包括S形銅管部分(未示圖)和直線形銅管部分(未示圖),S形銅管部分位于銅管固定器104靠近絲盤101的一端。因?yàn)榻饘俳z102纏繞在絲盤101上，具有一定的變形力，當(dāng)將金屬絲102從絲盤101上拉下來(lái)時(shí)，由于變形力的作用，金屬絲具有向內(nèi)彎曲的趨勢(shì)，所以，S形銅管可以較好地適應(yīng)金屬絲的形變，起到拉直過(guò)渡的作用。直線形銅管部分位于銅管固定器104遠(yuǎn)離絲盤101的一端。直線形銅管進(jìn)一步阻止金屬絲102的變形力，并強(qiáng)制地將金屬絲102拉直。校直銅管103的長(zhǎng)度可調(diào)，可根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行調(diào)整。

如圖3所示，整機(jī)支架105用于支撐固定整個(gè)送絲機(jī)構(gòu)。在滿足力學(xué)性能和機(jī)械性能要求的情況下，整機(jī)支架105的材質(zhì)可以為工程塑料，如ABS等，以達(dá)到絕緣性能，避免金屬整機(jī)支架導(dǎo)電而帶來(lái)的安全隱患。

如圖3所示，驅(qū)動(dòng)裝置包括主動(dòng)輪108、從動(dòng)輪107和從動(dòng)輪壓緊器106。經(jīng)過(guò)外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)輪108放置，并帶動(dòng)從動(dòng)輪107旋轉(zhuǎn)，以壓緊和牽引經(jīng)校直裝置初步校直的金屬絲102。金屬絲穿過(guò)主動(dòng)輪108和從動(dòng)輪107之間的通道，并送往導(dǎo)絲管112。從動(dòng)輪壓緊器106與從動(dòng)輪107相連，用于壓緊從動(dòng)輪107。從動(dòng)輪壓緊器106，能夠根據(jù)金屬絲102的直徑，來(lái)調(diào)整從動(dòng)輪107與主動(dòng)輪108之間的空隙距離，以更好地驅(qū)動(dòng)和壓直金屬絲。經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)送出來(lái)金屬絲，在30cm的長(zhǎng)度范圍內(nèi)處于比較直的狀態(tài)，因此可優(yōu)選驅(qū)動(dòng)裝置和導(dǎo)絲管112間的距離小于30cm，以較好地適應(yīng)和控制金屬絲102，使電爆炸高效進(jìn)行。

如圖3所示，調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)器支架109、左右旋轉(zhuǎn)軸110和上下旋轉(zhuǎn)軸111。調(diào)節(jié)裝置安裝在導(dǎo)絲管112上并與導(dǎo)絲管112共同作用，以調(diào)節(jié)金屬絲的角度。調(diào)節(jié)器支架109固定在整機(jī)支架105上，左右旋轉(zhuǎn)軸110和上下旋轉(zhuǎn)軸111與導(dǎo)絲管112交叉連通設(shè)置。左右旋轉(zhuǎn)軸110和上下旋轉(zhuǎn)軸111安裝在調(diào)節(jié)器支架109上。通過(guò)調(diào)節(jié)左右旋轉(zhuǎn)軸110，能夠調(diào)節(jié)金屬絲102左右方向角度的偏擺；通過(guò)調(diào)節(jié)上下放置軸111，能夠調(diào)節(jié)金屬絲102上下方向角度的偏擺；通過(guò)綜合調(diào)節(jié)左右旋轉(zhuǎn)軸110和上下旋轉(zhuǎn)軸111，能夠同時(shí)調(diào)節(jié)金屬絲上下左右角度的偏擺。通過(guò)調(diào)整導(dǎo)絲管112的管徑，能夠輔助實(shí)現(xiàn)金屬絲上下左右角度的偏擺量。

如圖1和圖2所示，反應(yīng)器2為直立式反應(yīng)器，反應(yīng)器2包括第一出風(fēng)口21、反應(yīng)器外殼22和反應(yīng)器內(nèi)襯23。第一出風(fēng)口21位于反應(yīng)器2的頂部。第一出風(fēng)口用于將攜帶金屬納米粉的氣流經(jīng)第一出風(fēng)口送入旋風(fēng)收集器4。優(yōu)選反應(yīng)器內(nèi)襯23的材質(zhì)為聚四氟乙烯，設(shè)置反應(yīng)器內(nèi)襯23的目的在于防止金屬類反應(yīng)器材質(zhì)在高電壓下發(fā)生氣化，污染金屬納米粉。當(dāng)然，內(nèi)襯材質(zhì)也可以為其他能防止高電壓氣化的材質(zhì)，不會(huì)對(duì)金屬納米粉造成污染即可。

如圖1所示，旋風(fēng)收集器4包括設(shè)置在頂部的第二出風(fēng)口41、側(cè)部的第二進(jìn)氣口42和底部的集料器43。帶有金屬納米粉的氣流經(jīng)第二進(jìn)氣口42進(jìn)放旋風(fēng)收集器4中，經(jīng)氣固分離后，金屬納米粉進(jìn)入集料器43中進(jìn)行收集，氣體經(jīng)第二出風(fēng)口41并經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)5送入冷凝器6中。旋風(fēng)收集器至少為1個(gè)，也可以為連續(xù)設(shè)置的多個(gè)，帶金屬納米粉的氣體經(jīng)第一個(gè)旋風(fēng)收集器收集金屬納米粉后，再進(jìn)入后續(xù)旋風(fēng)收集器中進(jìn)行收集，以提高收集的效率，也減少氣體中攜帶的金屬納米粉，避免對(duì)氣體的污染。

如圖4所示，高壓風(fēng)機(jī)5包括減速器501、密封外套505、增速器506、密封座507、底座508和風(fēng)葉。減速器501通過(guò)減速器輸出軸510與增速器506相連；減速器501位于密封外套505的上部；增速器506位于底座508的上部；增速器506位于密封外套505內(nèi)部；密封座507位于增速器506和底座508之間，與增速器506和底座508固定連接；底座508與密封外套505固定連接；風(fēng)葉位于底座508的下部；增速器506通過(guò)增速器輸出軸512經(jīng)底座通孔511與風(fēng)葉相連。減速器501、增速器506和風(fēng)葉之間形成了減速器-增速器-風(fēng)葉驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)以低速軸承動(dòng)態(tài)密封的方式降低了密封組件的磨損，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。

如圖4所示，減速器501包括減速器輸入軸、減速器輸出軸510和密封組件。優(yōu)選減速器輸入軸為工程塑料軸，例如ABS軸。因?yàn)楣こ趟芰暇哂袃?yōu)良的綜合性能，剛性大，蠕變小，機(jī)械強(qiáng)度高，耐熱性好，電絕緣性好，可在較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用。用工程塑料替代金屬作為減速器輸入軸，能夠使驅(qū)動(dòng)裝置(如馬達(dá)等)與風(fēng)機(jī)處于徹底絕緣的狀態(tài)，使驅(qū)動(dòng)裝置能夠在高脈沖環(huán)境下安全地工作。減速器輸出軸510可以為金屬軸或工程塑料軸，能起到軸連接驅(qū)動(dòng)作用即可。減速器501通過(guò)減速器輸出軸510與增速器506相連，驅(qū)動(dòng)增速器506運(yùn)轉(zhuǎn)。密封組件位于減速器輸出軸510與密封外套505相交接的位置。在交接位置的密封外套505上開設(shè)容納腔(未示圖)，將密封組件安裝在容納腔中。密封組件包括軸套和密封圈504。密封組件用于密封防止粉塵的進(jìn)入，并穩(wěn)定減速器輸出軸以避免在密封外套中擺動(dòng)以更好地驅(qū)動(dòng)增速器運(yùn)轉(zhuǎn)。密封圈504位于軸套的底部。密封圈可以為橡膠圈、金屬圈等，能起到密封效果即可。優(yōu)選軸套為銅軸套，套裝在減速器輸出軸上以避免軸的擺動(dòng)。軸套也可以為其他金屬或非金屬軸套，能使軸穩(wěn)定即可。使用時(shí)，外部驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)減速器輸入軸驅(qū)動(dòng)減速器501實(shí)現(xiàn)減速，然后通過(guò)減速器輸出軸510驅(qū)動(dòng)增速器506運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)增速來(lái)提升風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，達(dá)到通過(guò)氣流推動(dòng)電爆炸金屬納米粉的移動(dòng)和收集，以及氣流氣體的回收再利用。

如圖4所示，密封外套505為倒U形結(jié)構(gòu)。倒U形結(jié)構(gòu)的開口向兩邊分別延伸。密封外套包括密封外套通孔。密封外套通孔位于倒U形結(jié)構(gòu)的頂部。優(yōu)選密封外套505為工程塑料密封外套，例如ABS密封外套，工程塑料能夠達(dá)到絕緣的效果，進(jìn)一步保證驅(qū)動(dòng)裝置與風(fēng)機(jī)的絕緣。減速器501位于密封外套505的上部，減速器輸出軸510穿過(guò)密封外套通孔與增速器相連，增速器506位于密封外套505內(nèi)部，底座與密封外套的倒U形結(jié)構(gòu)的開口向兩邊的延伸處固定連接，用于將增速器506限隔在密封外套505的內(nèi)部，降低了高電壓和高粉塵對(duì)增速器的影響，進(jìn)一步阻隔了高電壓、高粉塵和高氣壓對(duì)減速器密封組件的磨損，提高了系統(tǒng)的密封性能，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。

如圖4所示，增速器506包括增速器輸入軸和增速器輸出軸512。增速器輸入軸也就是減速器的輸出軸510，也即減速器501通過(guò)減速器輸出軸510與增速器506相連，用于驅(qū)動(dòng)增速器506運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)增速。優(yōu)選增速器506固定在密封座507上，密封座507固定在底座508上，增速器506通過(guò)增速器輸出軸512經(jīng)密封座507上的密封座通孔和底座通孔511實(shí)現(xiàn)與風(fēng)葉的連接，以驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)。增速器輸出軸512可以為金屬軸或工程塑料軸，能起到軸連接驅(qū)動(dòng)作用即可。

如圖4所示，密封座507包括密封座通孔，用于增速器輸出軸512穿過(guò)。密封座507位于增速器506和底座508之間并與二者均固定連接。密封座507用于進(jìn)一步密封增速器506，以降低通過(guò)底座通孔進(jìn)入的粉塵進(jìn)入增速器，影響增速器的使用壽命。密封座507可以為金屬或非金屬材料的密封座，能實(shí)現(xiàn)密封作用即可。

如圖4所示，底座508包括底座通孔511。底座通孔511用于供增速器輸出軸512穿過(guò)并實(shí)現(xiàn)與風(fēng)葉的驅(qū)動(dòng)連接。底座508與密封外套505的倒U形開口兩端延伸部和密封座507均固定連接。底座508用于支撐整個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，隔離電爆炸室與驅(qū)動(dòng)裝置。

如圖4所示，風(fēng)葉位于底座下部，增速器506通過(guò)增速器輸出軸512經(jīng)底座通孔511與風(fēng)葉相連并驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選風(fēng)葉為防爆風(fēng)葉509，在高氣壓、高電壓和高粉塵的環(huán)境中，可以提高使用壽命。當(dāng)然，風(fēng)葉也可以為其他類型的風(fēng)葉。

如圖4所示，還可以在減速器輸出軸510與增速器506相交接的位置設(shè)置密封組件，和/或在密封座507與底座相508交位置的增速器輸出軸512上設(shè)置密封組件，或在減速器輸入軸、減速器輸出軸和增速器輸出軸上其他位置安裝密封組件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)更好的密封。

如圖1所示，收集裝置7包括排料口71和第一進(jìn)氣口72。收集裝置為漏斗形結(jié)構(gòu)，便于收集電爆炸中產(chǎn)生的大顆粒和金屬絲殘?jiān)占?，并?jīng)排料口71排出。第一進(jìn)氣口位于收集裝置的側(cè)部，冷凝器6中產(chǎn)生的氣體經(jīng)第一進(jìn)氣口進(jìn)入反應(yīng)器中。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種使用上述金屬納米粉制備設(shè)備的方法，包括以下步驟：

S1：進(jìn)料：金屬絲在進(jìn)料機(jī)構(gòu)中拉直進(jìn)料，

S2：氣化：金屬絲在反應(yīng)器中高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高電壓下氣化，形成金屬蒸汽，

S3：冷凝：金屬蒸汽遇到反應(yīng)器下方來(lái)的冷卻氣體后冷凝形成金屬納米粉，殘?jiān)按箢w粒掉入反應(yīng)器底部的收集裝置中，細(xì)小的金屬納米粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收集器，

S4：氣固分離：在旋風(fēng)收集器中，金屬納米粉與氣流分離，金屬納米粉進(jìn)入旋風(fēng)分離器底部的集料器，氣體經(jīng)管道進(jìn)入高壓風(fēng)機(jī)，

S5：冷卻：氣體在高壓風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入冷卻器進(jìn)行冷卻，

S6：送風(fēng)：冷卻后的氣體重新進(jìn)入反應(yīng)器底部，完成一次循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)采用直立式反應(yīng)腔，冷卻氣體由底部進(jìn)入反應(yīng)腔，金屬絲氣化后產(chǎn)生的殘?jiān)痛箢w粒在重力作用下掉入底部，冷卻氣體可均勻地對(duì)腔體電極及高壓電極板進(jìn)行冷卻；

(2)增加設(shè)置聚四氟乙烯材質(zhì)的反應(yīng)腔內(nèi)襯，解決了腔壁材料氣化對(duì)納米材料的污染問(wèn)題；

(3)殘?jiān)嚯x高壓電極板比較遠(yuǎn)，解決了殘?jiān)c高壓電極板之間通過(guò)沾滿粉塵的絕緣材料間放電的問(wèn)題；

(4)高壓風(fēng)機(jī)中，采用增速、減速方式，以低速軸承動(dòng)態(tài)密封的方式降低密封圈的磨損，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命；

(5)進(jìn)料機(jī)構(gòu)中，采用校直銅管-校直輪(驅(qū)動(dòng)裝置)復(fù)合校直方法，該方法運(yùn)動(dòng)部件少，在高粉塵及高壓環(huán)境下可靠性好。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述的各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。