一种氮化硅粉制备装置的制作方法
本技术属于氮化硅粉制备，具体为一种氮化硅粉制备装置。
背景技术：
1、氮化硅粉指的是由氮化硅组成的细粉末状物质。它具有一系列特殊的性质和广泛的应用。氮化硅粉可用于制备高温陶瓷材料，如陶瓷刀具、陶瓷轴承等。氮化硅粉在制备过程中需要严格控制反应条件，以获得高纯度、均匀分散的颗粒。氮化硅粉的制备通常涉及两个主要步骤即前驱体制备和热分解，前驱体制备以及热分解过程通常会使用到两种装置即前驱体反应器和热分解反应器。
2、常规的前驱体反应器通常由反应釜、加热装置、进料口、排气口、温度控制系统等组成。反应釜内部需要有搅拌器，以保证前驱体混合均匀。其具体工作原理如下，首先需将硅源和氮源按一定比例混合，并加入反应釜内，并在适当的气氛中，将反应釜加热至高温。此时，硅源和氮源会发生化学反应生成氮化硅前驱体，在上述操作过程中需要控制进料速率，导致反应釜内部的原料会随着反应时间的进行随之增加，而常见反应釜内部的搅拌装置其仅能对特定位置的原料进行搅拌，无法依据增加的原料对增加的原料进行充分混合，反应效率较低，亟需进行改进。
3、常见的前驱体反应器在实际反应过程中，由于需要反应釜将硅源和氮源之间进行混合，反应釜内部的搅拌装置一般需要外部的电机辅助方可实现搅拌功能，但在氮源未通入时，此时并不需要对原料进行混合搅拌，现有技术中一般会在氮源未通入时停止搅拌，但由于在制备过程中需要多次停止氮源的输入，导致需要多次操作外部电机来进行停机操作，整个制备过程较为繁琐。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种氮化硅粉制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氮化硅粉制备装置，包括釜体，所述釜体内腔的中部活动安装有动力管，所述动力管顶端的中部固定连接有连接轴，所述动力管通过连接轴与釜体内腔的顶端之间活动连接，所述釜体底端的中固定安装有动力组件，所述动力管的底端贯穿釜体的底端且与动力组件的局部结构之间活动连接，所述动力管靠近底端的外侧面等角度活动连接有混合组件，所述动力管外侧面靠近顶端的位置上等角度开设有卡槽，所述动力管的内部设有活动板，所述活动板与卡槽之间活动卡接，所述活动板相对动力管上下位移，所述动力组件包括有位于釜体下方的暂存罐，所述暂存罐的底端固定连通有三通阀，所述三通阀的左右两端均固定连通有输气管，所述输气管的另一端与釜体的底端相连通，所述动力管的底端安装有电磁阀，所述动力管的底端依次贯穿釜体的底端以及暂存罐的顶端且与暂存罐之间活动套接，所述动力管相对暂存罐转动，所述暂存罐的顶端与釜体的底端相连接。
3、在氮化硅粉的制备前，需准备对应的硅粉以及氮气来充当硅源和氮源以及气氛，并可通过注料管向釜体的内部注入硅粉，同时可将外部的氮气输送装置与动力组件之间相连通，完成初步准备。
4、作为本实用新型进一步的技术方案，所述釜体顶端的左右两侧均固定连通有注料管，所述釜体的底端等角度固定连接有支撑腿，所述支撑腿的底端安装有橡胶垫。
5、作为本实用新型进一步的技术方案，所述动力组件还包括有动力罐，所述动力罐的左端固定连通有进气管，所述进气管远离动力罐的一端与外部氮气输送装置相连通，所述动力罐的右端固定连通有连通管，所述连通管的另一端与暂存罐的左端相连通。
6、在制备时，需通过支撑腿将装置安放在平整的地面上，确保装置制备前的稳定性，同时需通过注料管逐渐向釜体的内部注入原料，同时当氮气输入至进气管的内部时，可迅速进入动力罐的内部并通过连通管的输送进入暂存罐的内部，同时在开始制备时，此时动力管底端的阀门应处于关闭状态，而三通阀顶端的阀门应处于常开状态。
7、作为本实用新型进一步的技术方案，所述动力管内腔的底端固定连接有固定管，所述固定管的底端与动力管的底端之间相连通，所述动力管的底端与暂存罐的内部相连通，所述固定管位于活动板的正下方。
8、作为本实用新型进一步的技术方案，所述固定管的内部活动套接有活塞板，所述活塞板相对固定管上下位移，所述活塞板的顶端固定连接有活塞杆，所述活塞杆的顶端贯穿固定管的顶端且与活动板底端的中部固定连接，所述固定管的外侧面活动套接有限位弹簧，所述限位弹簧的上下两端分别与固定管内腔的顶端和活塞板的顶端相连接。
9、在氮化硅粉开始制备时，此时氮气仅能通过暂存罐的底端导出并通过三通阀的分流后通过两个输气管导出，且进入釜体的内部且与硅粉之间进行混合，同时输气管的输出端安装有单向阀使得氮气仅能输入至釜体的内部而硅粉以及氮气无法通过釜体的底端导出至输气管处。
10、作为本实用新型进一步的技术方案，所述混合组件包括第一固定座，所述第一固定座与活动板的外侧面相连接，所述第一固定座远离活动板的一端通过转轴活动连接有连杆，所述连杆远离第一固定座的一端通过转轴活动连接有第二固定座，所述第二固定座的底端设有搅拌轴。
11、作为本实用新型进一步的技术方案，所述第二固定座与搅拌轴顶端的中部相连接，所述混合组件还包括第三固定座，所述第三固定座等角度安装在动力管外侧面靠近底端的位置上，所述搅拌轴靠近动力管的一端通过转轴与第三固定座之间活动连接，所述搅拌轴的底端固定连接有清洁刷，所述清洁刷的底端与釜体内腔的底端相接触。
12、在开始制备时，由于氮气的持续输入，可带动动力管持续旋转，此时位于动力管外侧面的搅拌轴以及连杆随之周向旋转并与釜体内部的原料进行混合，而随着原料的增加，此时可开启动力管底端的阀门，此时氮气即可通过固定管的底端进入，并带动活塞板上升，此时限位弹簧被压缩同时可带动活塞杆以及活动板向上位移，此时活动板即可对连杆向上施加拉力，此时连杆随之朝上方发生偏转，同时对搅拌轴施加拉力，此时搅拌轴随之相对第三固定座发生转动，即带动搅拌轴朝动力管进行靠近，整体形成圆锥形，同时随着原料的增加，搅拌轴与动力管之间的夹角随之减小，并对增加部分的原料进行充分混合。
13、通过对进行氮化硅粉进行制备时所需的氮气进行利用，即随着原料的增加，可将氮气选择性的输入至固定管的内部，并随着原料的持续增加，输入至固定管内部的氮气随之增加，最终带动活动板高度发生变化，即活动板高度越高，此时搅拌轴向上偏转的范围随之增加，即整体朝上进行搅拌，可提高与增加的原料之间的接触范围，使得增加的原料均能得到充分混合搅拌，提高反应效率。
14、作为本实用新型进一步的技术方案，所述动力罐内腔的中部活动连接有主轴，所述主轴相对动力罐转动，所述主轴的外侧面固定套接有位于动力罐内部的叶轮。
15、作为本实用新型进一步的技术方案，所述动力组件还包括主动齿轮，所述主动齿轮固定套接在动力管外侧面位于釜体下方的位置上，所述主轴的顶端固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮与主动齿轮之间啮合连接。
16、当氮气通过进气管进入动力罐时，此时高速输入的氮气即可对叶轮施加推力，此时叶轮随之发生旋转，同时主轴通过旋转并带动顶端的从动齿轮一起转动，此时与之啮合的主动齿轮随之发生旋转，并带动其顶端的动力管同步转动，此时位于动力管外侧面的搅拌轴以及连杆即可发生周向旋转进而对釜体内部的混合物进行混合搅拌，同时搅拌轴底端的清洁刷可与釜体的底端进行接触，并对釜体内腔的底端进行清扫，完成原料的混合过程，加速反应过程。
17、通过对氮化硅粉进行制备时所需的氮气进行再次利用，即制备氮化硅粉时所必须的惰性气体的流动进行利用，将高速流动的气体作为动力实现混合组件的周向旋转，来为原料的混合提供动力，整个过程无需外部电机或其它能源进行辅助，同时有且仅有氮气输入时才能进行混合过程，即氮气的输入与搅拌混合过程相互对应，实现了氮源未通入时自动停止混合，而氮源输入时自动进行混合，简化了制备过程同时减少了能源消耗。
18、本实用新型的有益效果如下：
19、1、本实用新型通过对进行氮化硅粉进行制备时所需的氮气进行利用，即随着原料的增加，可将氮气选择性的输入至固定管的内部，并随着原料的持续增加，输入至固定管内部的氮气随之增加，最终带动活动板高度发生变化，即活动板高度越高，此时搅拌轴向上偏转的范围随之增加，即整体朝上进行搅拌，可提高与增加的原料之间的接触范围，使得增加的原料均能得到充分混合搅拌，提高反应效率。
20、2、本实用新型通过对氮化硅粉进行制备时所需的氮气进行再次利用，即制备氮化硅粉时所必须的惰性气体的流动进行利用，将高速流动的气体作为动力实现混合组件的周向旋转，来为原料的混合提供动力，整个过程无需外部电机或其它能源进行辅助，同时有且仅有氮气输入时才能进行混合过程，即氮气的输入与搅拌混合过程相互对应，实现了氮源未通入时自动停止混合，而氮源输入时自动进行混合，简化了制备过程同时减少了能源消耗。
技术特征：
1.一种氮化硅粉制备装置，包括釜体（1），其特征在于：所述釜体（1）内腔的中部活动安装有动力管（6），所述动力管（6）顶端的中部固定连接有连接轴（7），所述动力管（6）通过连接轴（7）与釜体（1）内腔的顶端之间活动连接，所述釜体（1）底端的中固定安装有动力组件（8），所述动力管（6）的底端贯穿釜体（1）的底端且与动力组件（8）的局部结构之间活动连接，所述动力管（6）靠近底端的外侧面等角度活动连接有混合组件（15），所述动力管（6）外侧面靠近顶端的位置上等角度开设有卡槽（9），所述动力管（6）的内部设有活动板（10），所述活动板（10）与卡槽（9）之间活动卡接，所述活动板（10）相对动力管（6）上下位移，所述动力组件（8）包括有位于釜体（1）下方的暂存罐（806），所述暂存罐（806）的底端固定连通有三通阀（4），所述三通阀（4）的左右两端均固定连通有输气管（5），所述输气管（5）的另一端与釜体（1）的底端相连通，所述动力管（6）的底端安装有电磁阀，所述动力管（6）的底端依次贯穿釜体（1）的底端以及暂存罐（806）的顶端且与暂存罐（806）之间活动套接，所述动力管（6）相对暂存罐（806）转动，所述暂存罐（806）的顶端与釜体（1）的底端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述釜体（1）顶端的左右两侧均固定连通有注料管（2），所述釜体（1）的底端等角度固定连接有支撑腿（3），所述支撑腿（3）的底端安装有橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述动力组件（8）还包括有动力罐（801），所述动力罐（801）的左端固定连通有进气管（802），所述进气管（802）远离动力罐（801）的一端与外部氮气输送装置相连通，所述动力罐（801）的右端固定连通有连通管（803），所述连通管（803）的另一端与暂存罐（806）的左端相连通。
4.根据权利要求1所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述动力管（6）内腔的底端固定连接有固定管（11），所述固定管（11）的底端与动力管（6）的底端之间相连通，所述动力管（6）的底端与暂存罐（806）的内部相连通，所述固定管（11）位于活动板（10）的正下方。
5.根据权利要求4所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述固定管（11）的内部活动套接有活塞板（12），所述活塞板（12）相对固定管（11）上下位移，所述活塞板（12）的顶端固定连接有活塞杆（13），所述活塞杆（13）的顶端贯穿固定管（11）的顶端且与活动板（10）底端的中部固定连接，所述固定管（11）的外侧面活动套接有限位弹簧（14），所述限位弹簧（14）的上下两端分别与固定管（11）内腔的顶端和活塞板（12）的顶端相连接。
6.根据权利要求1所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述混合组件（15）包括第一固定座（151），所述第一固定座（151）与活动板（10）的外侧面相连接，所述第一固定座（151）远离活动板（10）的一端通过转轴活动连接有连杆（153），所述连杆（153）远离第一固定座（151）的一端通过转轴活动连接有第二固定座（152），所述第二固定座（152）的底端设有搅拌轴（154）。
7.根据权利要求6所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述第二固定座（152）与搅拌轴（154）顶端的中部相连接，所述混合组件（15）还包括第三固定座（156），所述第三固定座（156）等角度安装在动力管（6）外侧面靠近底端的位置上，所述搅拌轴（154）靠近动力管（6）的一端通过转轴与第三固定座（156）之间活动连接，所述搅拌轴（154）的底端固定连接有清洁刷（155），所述清洁刷（155）的底端与釜体（1）内腔的底端相接触。
8.根据权利要求3所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述动力罐（801）内腔的中部活动连接有主轴（805），所述主轴（805）相对动力罐（801）转动，所述主轴（805）的外侧面固定套接有位于动力罐（801）内部的叶轮（804）。
9.根据权利要求8所述的一种氮化硅粉制备装置，其特征在于：所述动力组件（8）还包括主动齿轮（807），所述主动齿轮（807）固定套接在动力管（6）外侧面位于釜体（1）下方的位置上，所述主轴（805）的顶端固定连接有从动齿轮（808），所述从动齿轮（808）与主动齿轮（807）之间啮合连接。
技术总结
本技术属于氮化硅粉制备技术领域，且公开了一种氮化硅粉制备装置，包括釜体，所述釜体内腔的中部活动安装有动力管，所述动力管顶端的中部固定连接有连接轴，所述动力管通过连接轴与釜体内腔的顶端之间活动连接，所述釜体底端的中固定安装有动力组件。本技术通过对进行氮化硅粉进行制备时所需的氮气进行利用，即随着原料的增加，可将氮气选择性的输入至固定管的内部，并随着原料的持续增加，输入至固定管内部的氮气随之增加，最终带动活动板高度发生变化，即活动板高度越高，此时搅拌轴向上偏转的范围随之增加，即整体朝上进行搅拌，可提高与增加的原料之间的接触范围，使得增加的原料均能得到充分混合搅拌，提高反应效率。
技术研发人员：周继伟,龚剑锋,张鑫,杨奎,朱冲,许海洋,王波
受保护的技术使用者：中钢宁夏耐研滨河新材料有限公司
技术研发日：20240105
技术公布日：2024/9/23