一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置的制作方法

本申请涉及金属粉体生产的，尤其是涉及金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置。

背景技术：

1、银粉是一种广泛应用于电子工业的重要原料。随着银价格的飞涨，使得很多电子元件的成本也迅速上升，因此需要寻找到一种能代替银粉而且比较廉价的粉体。

2、银包铜粉作为一种很好的高导电填料，将其添加于涂料(油漆)、胶(粘合剂)、油墨、聚合物料浆、塑料、橡胶等中，可制成各种导电、电磁屏蔽等制品。银包铜粉是采用化学镀技术，在超细铜粉表面形成不同厚度的银镀层。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为化学镀的银包铜粉的银镀层表面存在孔隙，以及导致银镀层与核芯铜粒子结合不够致密，抗氧化性能不好，导致内部核芯铜粒子或未包覆的铜粒子表面在使用一段时间后产生氧化，以及核芯铜粒子与外包覆银镀层导电接触性不佳，并且化学法镀银存在厚度不均等问题，造成生产的银包铜粉产品质量不佳，因此存在一定的改进之处。

技术实现思路

1、为了解决现有技术问题中产品质量不佳的问题，本申请提供一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置。

2、本申请提供的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置采用如下的技术方案：

3、一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，包括炉体、设置在炉体内用于承载金属外包覆层材料的高温蒸发器、设置在炉体上以用于加热高温蒸发器的加热器、以及用于收集金属包覆材料的收集器；

4、所述炉体上设置有金属包覆通道，所述金属包覆通道的一端伸入所述炉体内与所述高温蒸发器的内腔连通，所述金属包覆通道的另一端连通有金属粒子生长控制器；

5、所述金属粒子生长控制器连通于所述收集器的入口上，所述收集器出气口上连通有循环冷却气体管道，所述循环冷却气体管道与所述金属粒子生长控制器的内腔连通，所述循环冷却气体管道还穿过所述炉体与所述高温蒸发器的内腔连通，所述循环冷却气体管道上安装有循环气体冷却组件；

6、所述金属包覆通道和/或所述高温蒸发器的内腔连通有金属粒子核芯输送管，所述金属粒子核芯输送管用于输送经气流分散后的金属粒子核芯材料。

7、优选的，所述炉体为多层钢板制成空腔结构，所述炉体上具有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口和所述冷却液出口与所述炉体的空腔结构相连通，所述炉体的内壁与所述高温蒸发器之间设有保温隔热材料。

8、优选的，所述加热器为等离子体弧加热器，或所述加热器为等离子体弧加热器和电阻加热器，或所述加热器为等离子体弧加热器和感应加热器，或所述加热器为等离子体弧加热器和电阻加热器和感应加热器。

9、优选的，所述等离子体弧加热器为等离子体弧枪，所述等离子体弧枪穿过所述炉体以伸入到所述高温蒸发器内腔中。

10、优选的，所述金属包覆通道为等径通道或锥形通道或阶梯状通道，所述金属包覆通道与所述金属粒子生长控制器的内径之比为1.1-30:1。

11、优选的，所述金属包覆通道安装于多层金属制成的冷却管内，所述金属包覆通道与所述冷却管之间全段或局部设有保温材料和/或第二辅助加热件。

12、优选的，所述金属粒子核芯输送管用于输送经气流分散后的金属粒子核芯材料中，所述气流为高温惰性气体或常温惰性气体。

13、优选的，所述金属粒子核芯输送管外安装有水冷夹套管，所述金属粒子核芯输送管与所述水冷夹套管之间设有隔热材料保护层。

14、优选的，所述金属粒子核芯输送管与所述金属包覆通道之间形成0°-90°夹角，所述金属粒子核芯输送管与地水平面之间形成0°-90°夹角。

15、优选的，所述金属包覆材料中金属粒子核芯材料的最大直径尺寸大于金属外包覆层材料的厚度尺寸，所述金属外包覆层材料的厚度为20-2000nm，所述金属粒子生长控制器输送至所述收集器内腔中的金属包覆材料平均粒径为0.5-10um。

16、优选的，所述高温蒸发器与所述金属包覆通道为同一中心轴线，或所述金属包覆通道的中心轴线偏离所述高温蒸发器的中心轴线0.1-3m。

17、优选的，经所述循环气体冷却组件热交换后的循环冷却气体温度为30-220℃，所述金属粒子生长控制器的内腔温度为50-500℃。

18、优选的，所述金属外包覆层材料为银、镍、钛、钴、锰、硅、铬或稀土材料，所述金属粒子核芯材料为铜、铁、铝、锌、钛、镍、铬或锰。

19、优选的，所述金属包覆材料中含有微量氧化物或/和氮化物，所述金属包覆材料中含有微量碳元素或/和石墨烯材料，所述微量碳元素或/和石墨烯材料占所述金属包覆材料的重量百分比为0.0001-0.5。

20、优选的，所述循环气体冷却组件包括设置在循环冷却气体管道上的第一热交换器、鼓风机、第二热交换器、稳压罐以及气压稳定控制的调节阀。

21、优选的，所述炉体上设置有加料器，所述加料器上设置有加料管，所述加料管伸入所述炉体内与所述高温蒸发器的内腔连通。

22、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

23、本申请中高温蒸发器将金属外包覆层材料加热蒸发成金属蒸汽，金属粒子核芯材料经气流分散后从金属粒子核芯输送管吹入到金属包覆通道和/或高温蒸发器中，从而已经蒸发成金属蒸汽的金属外包覆层材料将与金属粒子核芯材料对冲混合碰撞，进而金属外包覆层材料将包覆在金属粒子核芯材料外被输送到金属粒子生长控制器中；

24、金属粒子生长控制器对携带有金属外包覆层材料的金属粒子核芯材料快速降温，使得金属外包覆层材料在金属粒子核芯材料外形成致密金属包覆层，从而完成金属包覆材料的制备，后续金属包覆材料将被输送进入到收集器中收集；

25、本申请通过采用物理气相法使得金属外包覆层材料在特高温工况下产生收缩包覆，使得金属外包覆层材料形成的外包覆层具有紧密、致密和均匀等优点。

技术特征：

1.一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，包括炉体(1)、设置在炉体(1)内用于承载金属外包覆层材料的高温蒸发器(2)、设置在炉体(1)上以用于加热高温蒸发器(2)的加热器(3)、以及用于收集金属包覆材料的收集器(4)；

2.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述炉体(1)为多层钢板制成空腔结构，所述炉体(1)上具有冷却液进口(5)和冷却液出口(6)，所述冷却液进口(5)和所述冷却液出口(6)与所述炉体(1)的空腔结构相连通，所述炉体(1)的内壁与所述高温蒸发器(2)之间设有保温隔热材料(7)。

3.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述加热器(3)为等离子体弧加热器，或所述加热器(3)为等离子体弧加热器和电阻加热器，或所述加热器(3)为等离子体弧加热器和感应加热器，或所述加热器(3)为等离子体弧加热器和电阻加热器和感应加热器。

4.根据权利要求3所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述等离子体弧加热器(3)为等离子体弧枪，所述等离子体弧枪穿过所述炉体(1)以伸入到所述高温蒸发器(2)内腔中。

5.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属包覆通道(12)为等径通道或锥形通道或阶梯状通道，所述金属包覆通道(12)与所述金属粒子生长控制器(13)的内径之比为1.1-30:1。

6.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属包覆通道(12)安装于多层金属制成的冷却管内，所述金属包覆通道(12)与所述冷却管之间全段或局部设有保温材料(14)和/或第二辅助加热件(15)。

7.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属粒子核芯输送管(25)用于输送经气流分散后的金属粒子核芯材料中，所述气流为高温惰性气体或常温惰性气体。

8.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属粒子核芯输送管(25)外安装有水冷夹套管(26)，所述金属粒子核芯输送管(25)与所述水冷夹套管(26)之间设有隔热材料保护层(27)。

9.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属粒子核芯输送管(25)与所述金属包覆通道(12)之间形成0°-90°夹角，所述金属粒子核芯输送管(25)与地水平面之间形成0°-90°夹角。

10.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属包覆材料中金属粒子核芯材料的最大直径尺寸大于金属外包覆层材料的厚度尺寸，所述金属外包覆层材料的厚度为20-2000nm，所述金属粒子生长控制器(13)输送至所述收集器(4)内腔中的金属包覆材料平均粒径为0.5-10um。

11.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述高温蒸发器(2)与所述金属包覆通道(12)为同一中心轴线，或所述金属包覆通道(12)的中心轴线偏离所述高温蒸发器(2)的中心轴线0.1-3m。

12.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，经所述循环气体冷却组件(24)热交换后的循环冷却气体温度为30-220℃，所述金属粒子生长控制器(13)的内腔温度为50-500℃。

13.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属外包覆层材料为银、镍、钛、钴、锰、硅、铬或稀土材料，所述金属粒子核芯材料为铜、铁、铝、锌、钛、镍、铬或锰。

14.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述金属包覆材料中含有微量氧化物或/和氮化物，所述金属包覆材料中含有微量碳元素或/和石墨烯材料，所述微量碳元素或/和石墨烯材料占所述金属包覆材料的重量百分比为0.0001-0.5。

15.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述循环气体冷却组件(24)包括设置在循环冷却气体管道(23)上的第一热交换器(241)、鼓风机(242)、第二热交换器(243)、稳压罐(244)以及气压稳定控制的调节阀(245)。

16.根据权利要求1所述的一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，其特征在于，所述炉体(1)上设置有加料器(8)，所述加料器(8)上设置有加料管(9)，所述加料管(9)伸入所述炉体(1)内与所述高温蒸发器(2)的内腔连通。

技术总结
本申请涉及一种金属包覆另一金属粒子核芯材料的连续量产装置，装置中设置有金属包覆通道，金属包覆通道一端与高温蒸发器的内腔连通，金属包覆通道的另一端连通有金属粒子生长控制器；金属粒子生长控制器连通于收集器上，收集器上连通的循环冷却气体管道与高温蒸发器的内腔连通，循环冷却气体管道上安装有循环气体冷却组件，循环气体冷却组件上连通有循环冷却气体分支管道，循环冷却气体分支管道与金属粒子生长控制器的内腔连通；金属包覆通道和/或高温蒸发器的内腔连通有金属粒子核芯输送管，金属粒子核芯输送管用于输送经气流分散后的金属粒子核芯材料。本申请解决现有技术问题中产品质量不佳的效果。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：王海青
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4