一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统的制作方法

1.本发明涉及粉末分散系统技术领域，具体而言，涉及一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统。


背景技术：

2.粉末材料由于具有比表面积大，粒径小，表面能高等特点，在镀膜或包覆过程中极易发生团聚现象，造成包覆不均匀，极大地影响材料的性能的发挥，现有的技术一般通过流化床技术将粉体流态化，以提高其分散性能，减少团聚发生。
3.但是流化床形式的分散存在一些固有缺点而无法大规模应用，例如粉末材料一般比重较大，密度较高，使用流化床技术将其流化需要通入大量的流化气体，造成极大的气体浪费，另外粉末的包覆过程需要保持较高的温度，大量的气体同时会带走大量的热量造成能源的浪费。


技术实现要素：

4.本发明公开了一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，利用反应罐体的回转运动分散粉末材料，结构简单，操作便利，旨在改善现有的分散系统布置不合理造成气体浪费、热量浪费以及难以规模化生产的问题。
5.本发明采用了如下方案：
6.本技术提供了一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，包括罐体，以及适于驱动所述罐体转动的驱动系统，包括：第一旋转轴、第二旋转轴、真空系统、反应源系统；其中，所述第一旋转轴和第二旋转轴连接在所述罐体两端且适于与所述罐体同轴转动；所述第一旋转轴上包括有连通所述罐体的吹扫通道，所述吹扫通道连通有吹扫气路和所述真空系统；所述第二旋转轴内包括有连通所述罐体的进源通道，所述进源通道连通所述反应源系统，且所述第二旋转轴伸入所述罐体内一端设置有与所述进源通道连通的至少一个分气桨，所述分气桨适于将从反应源系统进入的反应源分散至罐体内。
7.进一步地，所述第一旋转轴与所述罐体连接的一端设置有排气过滤器。
8.进一步地，所述罐体包括内腔层和保温层，所述内腔层和保护层之间设置有加热层。
9.进一步地，所述分气桨上设置有至少一个桨叶，所述桨叶上设置有多个分气孔。
10.进一步地，所述罐体包括上进料口和下出料口，所述分气桨延伸至所述上进料口下方。
11.进一步地，所述第一旋转轴上设置有防止所述吹扫通道漏气的第一密封系统，所述第二旋转轴上设置有用于防止所述进源通道漏气的第二密封系统。
12.进一步地，所述罐体内设置有分散装置。
13.进一步地，所述第一旋转轴上设置有第一气路模块，所述第一气路模块连通所述吹扫气路以及所述真空系统。
14.进一步地，所述第二旋转轴上设置有第二气路模块，所述第二气路模块连通所述反应源系统以及所述进源通道。
15.进一步地，所述反应源系统包括至少两个反应源通道，所述反应源通道适于连通至不同的反应源装置。
16.有益效果：
17.本发明方案通过将反应罐的管体设置为可以通过回转或往复的方式进行分散粉末材料，提高了粉末材料的分散效果，还可以极大减少气体的导入，同时在旋转轴处设置多个密封件阻断反应源与外界接触，可以有效防止热量和气体的损失浪费。
附图说明
18.图1是本发明实施例一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统的示意图；
19.图标：机架1、驱动系统2、从动装置201、罐体3、上料口301、下料口302、内腔层303、加热层304、保温层305、第一旋转轴4、吹扫通道401、吹扫气路5、真空系统6、第一气路模块7、第一密封件8、第二密封件9、第二旋转轴10、进源通道101、第二气路模块11、第一反应源12、第二反应源13、第三密封件14、第四密封件15、分气桨16、排气过滤器17、分散装置18。
具体实施方式
20.实施例
21.结合图1所示，本实施例提供了一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，包括罐体3，以及适于驱动所述罐体3转动的驱动系统2，包括：第一旋转轴4、第二旋转轴10、真空系统6、反应源系统；其中，所述第一旋转轴4和第二旋转轴10连接在所述罐体3两端且适于与所述罐体3同轴转动；所述第一旋转轴4上包括有连通所述罐体3的吹扫通道401，所述吹扫通道401连通有吹扫气路5和所述真空系统6；所述第二旋转轴10内包括有连通所述罐体3的进源通道101，所述进源通道101连通所述反应源系统，且所述第二旋转轴10伸入所述罐体3内一端设置有与所述进源通道101连通的至少一个分气桨16，所述分气桨16适于将从反应源系统进入的反应源分散至罐体3内。
22.在本实施例中，所述罐体3包括设置于内部的内腔层303，设置于外部的保温层305，以及设置于所述内腔层303和保温层305之间的加热层304，这里内腔层303用于粉末材料盛放，形状可以圆柱体、圆锥体等不同的结构，优选采用双锥形结构，且罐体3包括用于将粉末材料转移入罐体3的上料口301，在完成上料后，上料口301通盖子封堵，还包括用于粉末材料的包覆完成后由罐体3转移到下一工序的下料口302，所述加热层304用于对罐体3的加热，加热形式电阻加热或者水浴、油浴加热等，所述保温层305用于对加热层304的保温，防止热量快速流失，从而可以有效对内部形成保温，还能减少热量浪费。罐体3左右两端与第一旋转轴4和第二旋转轴10连接，罐体3与第一旋转轴4旋转轴、第二旋转轴10可以绕同一旋转轴线做回转运动或者往复回转运动，具体地，可以设置其转动的频率在1-1000hz之间。所述罐体3的外部还设置有驱动装置和从动装置201，所述从动装置201连接所述罐体3，所述驱动系统2适于驱动所述从动装置201转动，从而驱动所述罐体3转动，这里所述驱动系统2驱动所述罐体3可以是皮带装置或者齿轮传动等，所述从动装置201可以是皮带轮或者齿轮等。在所述罐体3外还设置有机架1，所述机架1支撑在所述第一旋转轴4和第二旋转轴10
上，从而使得所述第一旋转轴4和第二旋转轴10以及所述罐体3可以在所述机架1上绕所述第一旋转轴4和第二旋转轴10的轴线方向转动。
23.所述第一旋转轴4是一端封堵的中空结构，另一端带孔端设置有排气过滤器17，其内部形成有吹扫通道401，在所述第一旋转轴4外侧还设置有所述第一密封装置，所述第一密封系统包括第一密封件8、第二密封件9，用于阻挡两侧气体的流动；在所述吹扫通道401的两侧还设置有第一气路模块7，分别将所述吹扫气路5连通至真空系统6以及吹扫气路5。这里所述第一密封件8和第二密封件9设置在所述第一气路模块7的两侧，从而在两侧形成密封。这里所述第一气路模块7为现有技术，具体结构不多加阐述。这里所述的排气过滤器17包括滤芯结构，其为多孔结构，过滤精度0.1-100微米，其形状可以是圆柱形，球形等，根据需求可以设置多个滤芯就跟同时与第一旋转轴4连接，以增大透气率。
24.所述第二旋转轴10也是一端封堵的中空结构，另一端带孔端，且带孔端与所述分气桨16连通。在所述第二旋转轴10内形成有所述进源通道101，且在所述第二旋转轴10的两侧设置有连通所述进源通道101的反应源系统，具体地，所述反应源系统包括至少两个反应源通道，所述反应源通道适于连通至不同的反应源装置，例如在本实施例中，所述反应源通道包括第一反应源通道和第二反应源通道，其分别连通至第一反应源12和第二反应源13，所述第一反应源12和第二反应源13用于提供不同的反应源材料，在所述第一反应源通道和第二反应源通道处设置有第二气路模块11，所述第二气路模块11用于将反应源抽取至进源通道101内，从而进入所述罐体3内。在所述第一反应源通道和第二反应源通道的两侧分布设置有第三密封件14和第四密封件15，用于阻挡两侧气体的流动。这里所述第一密封件8、第二密封件9、第三密封件14、第四密封件15包括至少一组轴承、密封圈。
25.所述分气桨16上设置有至少一个桨叶，所述桨叶上设置有多个分气孔。这里分气桨16内部形成有气体流道，分别将所述分气孔连通至所述进源通道101，用于将进源通道101输运的反应源快速分布在罐体3内；进一步地，所述分气桨16延伸至所述上进料口下方，使得在罐体3回转过程中，由下至上的粉料掉落在分气桨16上可以打散物料，从而可以提高粉料的分散效果。
26.在另一优选实施例中，所述罐体3内设置有分散装置18。所述分散装置18包括电机、旋转密封以及飞刀，通过电机驱动所述飞刀转动，从而在所述罐体3转动过程中不断对粉末材料进行打散，从而减少粉末材料的团聚发生，提高反应效率和充分性。在其他实施例中，所述罐体3内还可以增加振动、超声、磁场等多种分散方式相配合，从而提高分散效果。
27.本实施例中，该系统的工作步骤为：装料，然后对罐体3内部进行真空抽气，并进行加热；之后通入第一反应源12对内部粉末材料进行反应；再次抽真空，并通入吹扫气体进行清洁；清洁后再次抽真空，后通入第二反应源13进行反应；反应完毕后再次通入吹扫气体，抽真空，并重复上述动作，直至完成包覆。本实施例以在钴酸锂粉末上包覆氧化铝为例进行详细说明：取100kg氧化铝置于罐体3中，加热温度200度，抽真空60分钟，通入第一反应源12tma源20秒，吹扫2分钟，通入第二反应源13水源20秒，吹扫2分钟，重复以上动作50次，完成包覆工艺。
28.本实施例中，通过将反应罐的管体设置为可以通过回转或往复的方式进行分散粉末材料，提高了粉末材料的分散效果，还可以极大减少气体的导入，同时在旋转轴处设置多个密封件阻断反应源与外界接触，可以有效防止热量和气体的损失浪费，从而达到了节约
能耗，减少气体使用量的效果。
29.应当理解的是：以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
30.上面对实施方式中所使用的附图介绍仅示出了本发明的某些实施例，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

技术特征：
1.一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，包括罐体，以及适于驱动所述罐体转动的驱动系统，其特征在于，包括：第一旋转轴、第二旋转轴、真空系统、反应源系统；其中，所述第一旋转轴和第二旋转轴连接在所述罐体两端且适于与所述罐体同轴转动；所述第一旋转轴上包括有连通所述罐体的吹扫通道，所述吹扫通道连通有吹扫气路和所述真空系统；所述第二旋转轴内包括有连通所述罐体的进源通道，所述进源通道连通所述反应源系统，且所述第二旋转轴伸入所述罐体内一端设置有与所述进源通道连通的至少一个分气桨，所述分气桨适于将从反应源系统进入的反应源分散至罐体内。2.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述第一旋转轴与所述罐体连接的一端设置有排气过滤器。3.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述罐体包括内腔层和保温层，所述内腔层和保护层之间设置有加热层。4.根据权利要求3所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述分气桨上设置有至少一个桨叶，所述桨叶上设置有多个分气孔。5.根据权利要求4所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述罐体包括上进料口和下出料口，所述分气桨延伸至所述上进料口下方。6.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述第一旋转轴上设置有防止所述吹扫通道漏气的第一密封系统，所述第二旋转轴上设置有用于防止所述进源通道漏气的第二密封系统。7.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述罐体内设置有分散装置。8.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述第一旋转轴上设置有第一气路模块，所述第一气路模块连通所述吹扫气路以及所述真空系统。9.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述第二旋转轴上设置有第二气路模块，所述第二气路模块连通所述反应源系统以及所述进源通道。10.根据权利要求1所述的用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，其特征在于，所述反应源系统包括至少两个反应源通道，所述反应源通道适于连通至不同的反应源装置。

技术总结
本发明提供了一种用于包覆粉末的化学气相沉积的分散系统，包括罐体，以及适于驱动所述罐体转动的驱动系统，包括：第一旋转轴、第二旋转轴、真空系统、反应源系统；其中，所述第一旋转轴和第二旋转轴连接在所述罐体两端且适于与所述罐体同轴转动；所述第一旋转轴上包括有连通所述罐体的吹扫通道，所述吹扫通道连通有吹扫气路和所述真空系统；所述第二旋转轴内包括有连通所述罐体的进源通道，所述进源通道连通所述反应源系统，且所述第二旋转轴伸入所述罐体内一端设置有与所述进源通道连通的至少一个分气桨，所述分气桨适于将从反应源系统进入的反应源分散至罐体内。通过本发明方案，提高了分散系统的反应效率，同时可以减少热量和气体的损失与浪费。和气体的损失与浪费。


技术研发人员：刘彦峰 赖海斌 陈斌 林秀芳
受保护的技术使用者：厦门韫茂科技有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/20