一种搅拌装置的制作方法

本实用新型属于搅拌设备技术领域，特别涉及一种气体匀料管辅助搅拌桨搅拌的搅拌装置。

背景技术：

纳米材料的制备有两种方法，一种为物理法，另外一种为化学法。物理法是指将块体材料通过物理手段粉碎得到纳米尺寸材料；而化学法通常采用化学反应在液相体系中制备纳米材料。由于化学法制备纳米材料更易控制和调节，使用化学法制备纳米材料变得越来越重要。化学法通常使用两种或两种以上的液体原材料进行混合。在实验室小批量制备情况下，液体的均匀混合对纳米材料的尺寸和性能影响不大。但是当进行工业级制备时，常常会因为液体无法及时混合均匀，导致纳米材料尺寸无法控制，且由于局域浓度不均匀，纳米材料的质量和性质都要受到很大影响。

以银包铜纳米溶胶为例，该材料是银包铜粉或浆料的重要前体，可应用于电子工业中。尽管实验室中合成银包铜溶胶较为容易，但是工业量级的银包铜溶胶利用实验室合成方法明显有很多缺陷。工业量级的银包铜溶胶制备主要问题在于物料难以均匀混合，容易造成局部浓度不均匀，从而粒径分布很宽，对后续银包铜粉或浆料的制备带来困难。专利CN202921920U和CN202180203U对设备提出了设计思路，主要考虑釜体形状，并引入了分散装置。釜体形状的改进有利于样品的充分混合和搅拌，但是仍然会有死角；另一方面，分散装置难以对整个釜体内的物料进行均匀分散。专利CN104248930A提出在釜体底 部设置出气口，同时在釜体内壁上设置突起，以加强液体激荡作用。但是该专利忽视了在搅拌过程中，由于流体力学的限制，靠近釜体内壁的液体流速最慢，几乎接近于零。因此该专利提供的方案无法满足纳米材料制备对物料均匀混合的要求。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本实用新型提供了一种搅拌装置。

一种搅拌装置，其包含釜体1、搅拌桨5，围绕釜体1的内壁设有1至多个气体匀料管6，在所述气体匀料管6的管壁上设有1至多个出气孔6a；并在釜体1上设有出气口7。

所述气体匀料管6为直线型或螺旋状。

所述气体匀料管6为垂直设置或45°倾斜设置。

所述气体匀料管6距离釜体1的内壁为0～5mm。

所述气体匀料管的管径为0.5～20cm，优选为1～10cm。

所述出气孔6a的孔径为0.5～30mm，优选为3～15mm。

所述出气孔6a所在方向与釜体1的法线垂直。

在所述气体匀料管6内壁设有内置移动片6b。

在所述内置移动片6b上设有移动手柄6c，在气体匀料管6上方设有移动导轨，所述移动手柄6c嵌入移动导轨内，并能够沿移动导轨上下移动。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的搅拌装置，利用气体匀料管给气促使接近釜体内壁的液体流动，同时配合搅拌桨的搅拌，使得即使反应液量很大时，也可以使溶液均匀分布，且使不同溶液以及产生的纳米粒子均匀混合，避免了局域浓度不均衡的情 况。使用该装置制备所得银包铜纳米溶胶尺寸均匀，且可满足工业量级的制备需求。

附图说明

图1为一种实施方式中搅拌装置的示意图。

图2为一种实施方式中气体匀料管中内置移动片与出气口配合示意图。

图3为一种实施方式中气体匀料管结构示意图。

标号说明：1-釜体，2-夹套，3-进料口，4-搅拌轴，5-搅拌桨，6-气体匀料管，6a-出气孔，6b-内置移动片，6c-移动手柄，7-出气口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

如图1所示为一种实施方式中的搅拌装置。

釜体1的内径为80cm，高为100cm。在釜体1的外壁设有用以加热的夹套2。搅拌轴4与釜体1同轴，通过轴承与釜体1的上盖连接，且其上端与电动机(图中未示出)连接，下端连接搅拌桨5。在釜体1的上盖设有锥形结构进料口3。

围绕釜体1的内壁均匀设置有3个直线型的气体匀料管6，其可以采用不锈钢管、塑料管和铜管。气体匀料管6垂直设置。气体匀料管6的管径为3cm，距离釜体1的内侧壁为2mm。气体匀料管6的底部封口，且距离釜体1的底部为3mm。在所述气体匀料管6的侧壁上设有8个出气孔6a，相邻出气孔6a的间距为8cm，出气孔6a的孔径为15mm。所述出气孔6a所在方向与釜体1 的法线垂直，即，所述气体匀料管6从侧面出气，出气方向与釜体1的法线垂直。在釜体1的上盖设有出气口7，以平衡釜体1内部的压力。

进一步地，在气体匀料管6内设有内置移动片6b，通过控制内置移动片6a的上下移动，以适应不同液体高度的气体匀料需求。在所述内置移动片6b上设有移动手柄6c，在气体匀料管6上方设有移动导轨，所述移动手柄6c嵌入移动导轨内，并能够沿移动导轨上下移动。

采用此装置，利用气体匀料管6提供惰性气体促使接近釜体1内壁的液体流动，惰性气体的压力(表压)为0.2～2个大气压，给气方式为脉冲给气或持续给气；同时配合搅拌桨5的搅拌，使得即使反应液量很大时，也可以使溶液均匀分布，且不同溶液以及产生的纳米粒子均匀混合，避免局域浓度不均衡的情况。

同时，随着液体液位的不同，采取内置移动片6b调节出气孔6a的开口数量，便于不同情况下纳米粒子溶胶的制备。

将此装置用于银包铜纳米溶胶的制备，操作方法为：

(1)开始反应前，向釜体1加入铜盐前体溶液，打开搅拌桨5，同时通过气体匀料管6通入惰性气体配合搅拌；

(2)随着液位变化，通过移动手柄6c调节气体匀料管6上出气孔6a的开口数量；

(3)均匀速度加入碱液，加入过程中惰性气体作为保护气一直通入；

(4)均匀速度加入还原剂溶液并加热；

(5)均匀速度加入硝酸银溶液；

(6)得到反应产物银包铜纳米溶胶；

(7)降温后，停止气体匀料管6给气，停止搅拌桨5搅拌，关闭进料口3和出气口7，通过气体匀料管6的出气孔6a真空抽取反应液。