實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，屬于實驗室氮化碳制備技術領域，包括不銹鋼釜體，釜體的內部兩端設置有上活塞和下活塞，上活塞底面、下活塞的頂面和釜體內壁之間構成反應腔，上活塞和下活塞連接加壓裝置，釜體外部套有控溫裝置，控溫裝置內設有加熱圈，釜體和控溫裝置的外部設置有保溫層，上活塞的底面連接有攪拌裝置。本實用新型可以對反應體系的溫度和壓力相對獨立地進行調控，使合成氮化碳的反應過程可控性更強，從而能夠更好地控制目標產物的物相；對受壓力影響的反應來講，該方法可以控制反應進行的速度和方向，從而控制目標材料的粒度和改善其結晶質量。通過氣體旋轉帶動攪拌裝置旋轉，完成攪拌，節約了能源。
【專利說明】
實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于實驗室氮化碳制備技術領域，具體涉及一種實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置。
【背景技術】
[0002]現在氮化碳粉體材料合成主要有溶劑熱法和高壓法兩種，溶劑熱法和高壓法均有其獨特的優點，同時也存在不足之處。溶劑熱反應在密閉的高壓容器內進行，若反應原料的組成和配比確定，在設定的填充率下，反應體系的溫度和壓力將會相互關聯，壓力隨溫度的變化而變化;除了控制反應溫度外，我們幾乎不可能對反應釜內的其它影響因素人為調控。因此，面對這樣的“黑箱”反應，我們難于控制在初期的升溫過程和后期的降溫過程中所發生的化學反應;對合成過程的準確調控仍然受到較多的限制。高壓合成固然能夠得到新相、新物質和新材料;然而，高壓的實現必將導致高耗材、高耗能。另外在現在的氮化碳合成裝置中常用電機帶動完成攪拌工作，并且向反應腔內提供反應氣體，但是這樣造成一些電能的浪費。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，來解決上述問題。
[0004]本實用新型實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，包括不銹鋼釜體，所述釜體為圓柱筒，釜體的內部兩端設置有上活塞和下活塞，上活塞底面、下活塞的頂面和釜體內壁之間構成反應腔，上活塞和下活塞連接加壓裝置，釜體外部套有控溫裝置，控溫裝置內設有加熱圈，釜體和控溫裝置的外部設置有保溫層，上活塞的底面連接有攪拌裝置。
[0005]所述攪拌裝置包括豎直氣管，豎直氣管頂端固定在上活塞底部，豎直氣管內部設有氣道，豎直氣管底端通過軸承連接有空心盤，所述空心盤外側連接有導氣管，所述導氣管設計為圓弧形，所述導氣管外側連接限流管，所述限流管設計為漏斗狀，可以利用氣體噴射帶動攪拌裝置旋轉，從而完成攪拌工作，既增加了反應氣體，也完成了攪拌。
[0006]所述氣道上端連通有通氣管，通氣管設置在上活塞的內部，通氣管進氣端連通氣栗，通氣管的進氣端設置在上活塞的邊緣處，防止阻礙加壓，通氣管的外部設有隔熱層，可以隔絕熱量傳遞到通氣管上。
[0007]所述豎直氣管與軸承的內環固定，軸承的外環與空心盤固定，空心盤內設置有導流板。
[0008]本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0009]1、可以對反應體系的溫度和壓力相對獨立地進行調控，使合成氮化碳的反應過程可控性更強，從而能夠更好地控制目標產物的物相;2、反應體系的壓力不再依賴于反應釜填充率和反應體系的溫度;反應壓力的調控自由度更大，使適于該方法合成的材料種類更多;3、在原來基礎上增加了氣流攪拌，可以使反應體系溫度和反應界面均一，從而控制目標材料的粒度和改善其結晶質量。4、通過氣體旋轉帶動攪拌裝置旋轉，完成攪拌，節約了能源。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0011 ]圖2為本實用新型攪拌裝置部分的結構示意圖；
[0012]圖中:1、上活塞，2、通氣管，3、加熱圈，4、保溫層，5、豎直氣管，6、氣道，7、攪拌裝置，8、導流板，9、下活塞，10、導氣管，11、反應腔，12、空心盤，13、限流管，14、釜體。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0014]如圖1和2所示的實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，包括不銹鋼釜體14，釜體14為圓柱筒，爸體14的內部兩端設置有上活塞I和下活塞9，上活塞I底面、下活塞9的頂面和釜體14內壁之間構成反應腔11，上活塞I和下活塞9連接加壓裝置，釜體14外部套有控溫裝置，控溫裝置內設有加熱圈3，釜體14和控溫裝置的外部設置有保溫層4，上活塞I的底面連接有攪拌裝置7。
[0015]攪拌裝置7包括豎直氣管5，豎直氣管5頂端固定在上活塞I底部，豎直氣管5內部設有氣道6，豎直氣管5底端通過軸承連接有空心盤12，空心盤12外側連接有導氣管10，導氣管10設計為圓弧形，導氣管10外側連接限流管13，限流管13設計為漏斗狀，把外部的惰性氣體添加到反應腔11中，可以利用氣體噴射帶動攪拌裝置7旋轉，從而完成攪拌工作，既增加了反應氣體，也完成了攪拌。
[0016]氣道6上端連通有通氣管2，通氣管2設置在上活塞I的內部，通氣管2進氣端連通氣栗，通氣管2的進氣端設置在上活塞I的邊緣處，防止阻礙加壓，通氣管2的外部設有隔熱層，可以隔絕熱量傳遞到通氣管2上。
[0017]豎直氣管5與軸承的內環固定，軸承的外環與空心盤12固定，空心盤12內設置有導流板8。
[0018]綜上所述，本實用新型可以對反應體系的溫度和壓力相對獨立地進行調控，使合成氮化碳的反應過程可控性更強，從而能夠更好地控制目標產物的物相;可以使反應溫度和壓力的可控范圍更大，使適于該方法合成的材料種類更多;對受壓力影響的反應來講，該方法可以控制反應進行的速度和方向，從而控制目標材料的粒度和改善其結晶質量。通過氣體旋轉帶動攪拌裝置旋轉，完成攪拌，節約了能源。
【主權項】
1.一種實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，包括不銹鋼釜體(14)，其特征在于所述釜體(14)為圓柱筒，釜體(14)的內部兩端設置有上活塞(I)和下活塞(9)，上活塞(I)底面、下活塞(9)的頂面和釜體(14)內壁之間構成反應腔(11)，上活塞(I)和下活塞(9)連接加壓裝置，釜體(14)外部套有控溫裝置，控溫裝置內設有加熱圈(3)，釜體(14)和控溫裝置的外部設置有保溫層(4)，上活塞(I)的底面連接有攪拌裝置(7)。2.根據權利要求1所述的實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，其特征在于所述攪拌裝置(7)包括豎直氣管(5)，豎直氣管(5)頂端固定在上活塞(I)底部，豎直氣管(5)內部設有氣道(6)，豎直氣管(5)底端通過軸承連接有空心盤(12)，所述空心盤(12)外側連接有導氣管(10)，所述導氣管(10)設計為圓弧形，所述導氣管(10)外側連接限流管(13)，所述限流管(13)設計為漏斗狀。3.根據權利要求2所述的實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，其特征在于所述氣道(6)上端連通有通氣管(2)，通氣管(2)設置在上活塞(I)的內部，通氣管(2)進氣端連通氣栗，通氣管(2)的進氣端設置在上活塞(I)的邊緣處，通氣管(2)的外部設有隔熱層。4.根據權利要求2所述的實驗室用氮化碳粉體材料合成裝置，其特征在于所述豎直氣管(5)與軸承的內環固定，軸承的外環與空心盤(12)固定，空心盤(12)內設置有導流板(8)。
【文檔編號】B01J19/18GK205517636SQ201620105176
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】陸希峰, 滿杰, 呂慶鑾, 張紅靜
【申請人】魯南煤化工研究院