一种复合超声均匀分散装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超声分散装置技术领域，特别涉及一种超细复合粉体各组元之间复合超声均匀分散的装置。
【背景技术】
[0002]化学液相共沉淀法，由于其具有可控性强、操作方便等优点，成为制备多种金属/金属、陶瓷/陶瓷、金属/陶瓷等超细复合粉体的常用手段。但由于溶液体系中各组分沉淀速度可能存在差异，因而会导致组成的偏离和均匀性的丧失。特别地，采用化学液相共沉淀法制备弥散强化金属前躯体粉末时，比如A1203弥散强化铜粉末的前躯体Cu (OH) 2/Al (OH) 3，由于Cu (OH) 2与Al (OH) 3 二者密度和溶度积不尽相同，在沉淀过程中有可能发生成分偏析，最终造成纳米A1203的偏聚，弥散强化作用减弱，导致材料性能恶化。因此，若要实现纳米A1203颗粒在铜基体中均匀、弥散分布，必须首先解决其前躯体粉末中Al (OH) 3团聚问题。
[0003]由于功率超声在液体中具有突出的分散效应，超声分散装置已在食品、燃料、新材料、化妆品、涂料等领域被广泛地应用。然而，超声波分散效应主要是利用分散工具附近的超声波强力空化作用所形成的结果，具有区域局限性，尤其是在容器壁附近，不易达到预期分散效果。因此，仅靠单一的超声波工具头难以实现大范围的均匀分散效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型主要解决传统分散器在处理超细、易团聚的物料时，难以实现分散均匀的问题，因此本实用新型提供一种复合超声均匀分散装置，该装置能够将超细复合粉体分散均勾。
[0005]本实用新型通过下述技术方案实现:一种复合超声均匀分散装置，主要由超声波换能器、换能器冷却套筒、超声波变幅杆、数控超声仪、物料容器、自动升降装置、升降机架、电源组成；
[0006]其中超声换能器、换能器冷却套筒、超声变幅杆和数控超声仪组成超声波系统，超声波变幅杆与超声波换能器同轴，安装于超声波换能器的下端；
[0007]物料容器内盛放超声介质、超声物料，物料容器位于超声波变幅杆下方，同时物料容器置于数控超声仪中；
[0008]自动升降装置安装固定于机架上；
[0009]电源分别与自动升降装置、超声波换能器、换能器冷却套筒、超声波变幅杆相连。
[0010]超声波变幅杆与数控超声仪上下协同工作，能够实现超细复合粉体物料“无死角”均匀分散。
[0011]超声波变幅杆能多根置于物料液面以下，超声波变幅杆周围物料分散效果好。
[0012]数控超声仪能均匀分散靠近器壁、底部位置的物料。
[0013]自动升降装置安装于机架上，采用螺母丝杠传动，通过控制自动升降装置能够自由调节超声波变幅杆浸入物料的深度。
[0014]换能器冷却套筒为空腔的环形筒，多个超声波换能器能均匀分布安装于换能器冷却套筒上。
[0015]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0016]本实用新型的一种复合超声均匀分散装置，结构合理，不易损坏，超声效率高，超声分散性能好，克服了超声分散的局域性问题，能够应用于超声分散纳米级粉末颗粒。本实用新型解决了采用化学液相共沉淀法制备的超细前驱体粉料各组元之间的完全均匀分散问题，特别是制备弥散强化金属前躯体粉末(如Cu (0H)2/A1 (OH)3)时，解决了弥散强化相前躯体(如Al (OH)3)在沉淀过程中的局部团聚，避免造成最终形成的纳米Al2O3的偏聚。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的复合超声均匀分散装置示意图。
[0018][主要标记符号说明]
[0019]1-超声波换能器、2-换能器冷却套筒、3-物料容器、4-超声介质、5-超声波变幅杆、6-超声物料、7-自动升降装置、8-电源、9-数控超声仪、10-机架。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]本实用新型针对传统分散器在处理超细、易团聚的物料时，难以实现分散均匀的问题，提供了一种复合超声均匀分散装置。
[0022]如图1所示，该装置包括超声波换能器1、换能器冷却套筒2、超声波变幅杆5、数控超声仪9、物料容器3、动升降装置7、升降机架10、电源8 ；
[0023]其中超声波系统由超声波换能器1、换能器冷却套筒2、超声波变幅杆5和数控超声仪9组成，超声波变幅杆5与超声波换能器I竖直同轴安装，物料容器3内盛放超声介质4、超声物料6，物料容器3位于超声波变幅杆5下方，同时物料容器3置于数控超声仪9中；
[0024]自动升降装置7安装固定于机架10上；
[0025]电源8分别与自动升降装置7、超声波换能器1、换能器冷却套筒2、超声波变幅杆5相连。
[0026]所述超声波变幅杆5与数控超声仪9上下协同工作。
[0027]所述超声波变幅杆5能多根置于物料液面以下，超声波变幅杆5周围物料分散效果好。
[0028]所述数控超声仪9能均匀分散靠近物料容器3器壁、底部位置的物料。
[0029]所述自动升降装置7采用螺母丝杠传动，通过控制自动升降装置7能够自由调节超声波变幅杆5浸入溶液的深度。
[0030]所述换能器冷却套筒2为空腔的环形筒，多个超声波换能器I能均匀分布安装于换能器冷却套筒2上。
[0031]采用传统超声分散装置仅能实现变幅杆附近局部区域物料的均匀分散，但对于容器壁与容器底部的物料超声分散效果不佳。本实用新型装置如图1所示，与传统超声分散装置相比，增加了数控超声仪9，数控超声仪9对超声波变幅杆5施加的超声能波及容器壁、容器底部附近物料，实施超声分散，从而实现物料“无死角”完全均匀分散。
[0032]下面以化学液相共沉淀法制备弥散强化铜粉前躯体Cu(OH)2Al (OH)3中应用本实用新型装置为例来阐述。以一定摩尔浓度CuSO4.5H20和一定质量分数Al (NO3)3.9H20为原料配制溶液，将溶液置于物料容器3中。自动升降装置7使超声波变幅杆5浸于液面以下适当位置，开启外加电源8使超声波换能器I带动超声波变幅杆5开始工作。同时启动数控超声仪9。以NaOH溶液为共沉淀剂，缓慢加入到混合溶液中，形成Cu (OH) 2/Al (OH) 3共沉淀前驱体悬浊液。待溶液变为无色澄清时，停止滴加NaOH溶液。保持超声一定时间后，使前躯体完全分散均匀，关闭外加电源8和数控超声仪9，自动升降装置7使超声波变幅杆5移至液面以上，取出Cu (OH) 2/Al (OH) 3前驱体悬浊液进行离心脱水。
[0033]以上实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所作的任何改进或变型均属本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种复合超声均匀分散装置，其特征在于由超声波换能器(I)、换能器冷却套筒(2)、超声波变幅杆(5)、数控超声仪(9)、物料容器(3)、自动升降装置(7)、电源(8)、机架(10)组成； 其中超声波换能器(I)、换能器冷却套筒(2)、超声波变幅杆(5)和数控超声仪(9)组成超声波系统，超声波变幅杆(5)与换能器冷却套筒(2)竖直同轴安装，超声波换能器(I)安装于换能器冷却套筒(2)外侧； 物料容器(3)内盛放超声介质(4)、超声物料(6)，物料容器(3)位于超声波变幅杆(5)下方，同时物料容器(3)置于数控超声仪(9)中； 自动升降装置(7)安装固定于机架(10)上； 电源(8)分别与自动升降装置(7)、超声波换能器(I)、换能器冷却套筒(2)、超声波变幅杆(5)相连。
2.根据权利要求1所述的复合超声均匀分散装置，其特征在于:所述超声波变幅杆(5)与数控超声仪(9)上下协同工作。
3.根据权利要求1所述的复合超声均匀分散装置，其特征在于:所述超声波变幅杆(5)能多根置于物料液面以下。
4.根据权利要求1所述的复合超声均匀分散装置，其特征在于:所述数控超声仪(9)能均匀分散靠近物料容器(3)器壁或底部位置的物料。
5.根据权利要求1所述的复合超声均匀分散装置，其特征在于:所述自动升降装置(7)采用螺母丝杠传动，通过控制自动升降装置(7)能够自由调节超声波变幅杆(5)浸入溶液的深度。
6.根据权利要求1所述的复合超声均匀分散装置，其特征在于:所述换能器冷却套筒(2)为空腔的环形筒，多个超声波换能器(I)能均匀分布安装于换能器冷却套筒(2)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合超声均匀分散装置，属于超声分散装置技术领域。该装置主要由超声波换能器、换能器冷却套筒、超声波变幅杆、数控超声仪、物料容器、自动升降装置、升降机架、电源组成。所述超声波系统由上部超声波换能器、超声波变幅杆及下部数控超声仪组成，上下协同作用实现超声均匀分散。超声波变幅杆与超声波换能器同轴，安装于超声换能器的下端。物料容器位于超声变幅杆下方，置于数控超声仪中。自动升降装置安装于机架上，采用螺母丝杠传动，通过控制自动升降装置能够自由调节超声波变幅杆浸入溶液的深度。本实用新型结构合理，不易损坏，超声效率高，超声分散性能好，可完成超细及纳米级粉末物料的均匀分散。
【IPC分类】B01F11-02
【公开号】CN204469632
【申请号】CN201520061916
【发明人】郝俊杰, 罗俊, 陈存广, 郭志猛, 罗骥, 邵慧萍
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月29日