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用于制备 核壳结构 磁性粉体的磁控 氧化装置

阅读：15发布：2024-02-16

专利汇可以提供用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，氧气瓶经进气管与气体加热室相连，气体加热室内设有电阻丝，电阻丝经第一开关与第一电源连接，气体加热室的另一端经输气管与气氛反应炉一端相连接，输气管上依次设有温度传感器和进气阀，气氛反应炉的另一端与出气管相连，气氛反应炉内靠近进气阀的一侧竖向设有多层均气网，气氛反应炉内中部设有坩埚，气氛反应炉外上部设有磁控装置，其上的磁场线圈经第二开关与具有正弦交变电流的第二电源连接。本实用新型通过设定均气网、坩埚以及磁控装置，使得坩埚内的磁性粉体在交变磁场中做上下往复运动，确保磁性粉体与气体充分接触，从而获得具有均匀表面包覆层的核壳结构磁性粉体。，下面是用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，氧气瓶（1）与进气管（2）相连接，进气管（2）的另一端与气体加热室（3）相连，气体加热室（3）内设有电阻丝（4），电阻丝（4）经第一开关（18）与外部的第一电源（19）连接，气体加热室（3）的另一端经输气管（5）与气氛反应炉（8）一端相接，输气管（5）上设有进气阀（6）和温度传感器（7），气氛反应炉（8）内靠近进气阀（6）的一侧竖向设有多层均气网（10），气氛反应炉（8）外上部设有磁控装置（9），气氛反应炉（8）通过连接件（17）与磁控装置（9）连接，气氛反应炉（8）内放置有坩埚（11），气氛反应炉（8）的另一端与出气管（12）连接，气氛反应炉（8）靠近出气管（12）的一侧设有密闭门（16），出气管（12）上依次设有压力表（13）和出气阀（14），出气管（12）通入水槽（15）；所述磁控装置（9）由非电磁屏蔽材料制得的外壳（91）、软磁磁芯（92）、磁场线圈（93）组成，磁场线圈（93）缠绕于竖直设置的软磁磁芯（92）上，软磁磁芯（92）的上下端固定在外壳（91）内，磁场线圈（93）的两端经第二开关（20）与第二电源（21）连接。
2.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，所述气氛反应炉（8）为圆管形。
3.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，所述坩埚（11）位于气氛反应炉（8）轴向的正中间，横截面为梯形形状，坩埚（11）的8个顶点均与气氛反应炉（8）的内壁接触，且坩埚（11）沿气氛反应炉轴向的长度大于气氛反应炉（8）的内径，坩埚（11）的横截面的上底宽度与气氛反应炉（8）内径相同。
4.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，所述软磁磁芯（92）的直径大于等于气氛反应炉（8）内径，且软磁磁芯（92）位于气氛反应炉（8）的外部正上方。
5.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，所述第二电源（21）提供正弦交变电流，且其电压和频率均可调。
6.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，所述均气网（10）的孔径为0.5 1mm，相邻的均气网（10）上的孔交错排列。
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7.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，气氛反应炉（8）外的磁控装置（9）通过连接件（17）沿圆周方向固定于气氛反应炉（8）正上方。
8.根据权利要求1所述的用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，进气管（2）直径为0.5 0.8cm，输气管（5）直径为1 1.5cm，出气管（12）直径为2 2.5cm。
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说明书全文

用于制备核壳结构 磁性粉体的磁控 氧化装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于加热炉技术领域，涉及一种用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置。

背景技术

[0002] 针对吸波隐身材料中磁性吸收剂在100 350℃温度条件下，稳定性差、易氧化，导~致吸波性能降低的问题，常用的解决方法是在磁性吸收剂粉体的外表面制备均匀致密的保护壳层，形成“核壳结构”，以此提高磁性吸收剂在100 350℃服役环境下的稳定性和抗氧化~
性能，延长其服役寿命。目前常采用气氛反应法制备核壳结构磁性粉体，即在气氛加热炉内放入磁性吸收剂粉体，并通入气体使之与粉体接触反应，在磁性粉体表面获得保护壳层。

[0003] 但采用现有气氛加热炉制备的核壳结构磁性粉体易粘连、结块，且由于粉体与气体接触不充分而造成反应产物不均匀，不能形成预期均匀致密的保护壳层。

[0004] 因此，必须对现有气氛加热炉进行重新设计，确保磁性粉体表面与反应气体充分接触，使得生成的壳层均匀、致密、无粘连，最终制备出可在100 350℃温度条件下长期服役~具有长效抗氧化性的核壳结构磁性吸收剂粉体。
发明内容

[0005] 本实用新型的目的是提供一种用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，以解决传统制备方法所制备的核壳结构磁性粉体易粘连、易结块，以及难以形成均匀致密的保护壳层的问题。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，其特征在于，氧气瓶与进气管相连接，进气管的另一端与气体加热室相连，气体加热室内设有电阻丝，电阻丝经第一开关与外部的第一电源连接，气体加热室的另一端经输气管与气氛反应炉一端相接，输气管上设有进气阀和温度传感器，气氛反应炉内靠近进气阀的一侧竖向设有多层均气网，气氛反应炉外上部设有磁控装置，气氛反应炉通过连接件与磁控装置连接，气氛反应炉内放置有坩埚，气氛反应炉的另一端与出气管连接，气氛反应炉靠近出气管的一侧设有密闭门，出气管上依次设有压力表和出气阀，出气管通入水槽；所述磁控装置由非电磁屏蔽材料制得的外壳、软磁磁芯、磁场线圈组成，磁场线圈缠绕于竖直设置的软磁磁芯上，软磁磁芯的上下端固定在外壳内，磁场线圈的两端经第二开关与第二电源连接。

[0007] 进一步地，所述气氛反应炉为圆管形，采用能承受1000℃高温和2KPa压力的耐高温透明玻璃制得。

[0008] 进一步地，所述坩埚位于气氛反应炉轴向的正中间，横截面为梯形形状，坩埚的8个顶点均与气氛反应炉的内壁接触，且坩埚沿气氛反应炉轴向的长度大于气氛反应炉的直径，坩埚的横截面的上底宽度与气氛反应炉的内径相同，确保粉体的收集完全。

[0009] 进一步地，所述软磁磁芯的直径大于等于气氛反应炉的内径，且软磁磁芯位于气氛反应炉的外部正上方。

[0010] 进一步地，所述第二电源提供正弦交变电流，且其电压和频率均可调。

[0011] 进一步地，所述均气网的孔径为0.5 1mm，相邻的均气网上的孔交错排列。~

[0012] 进一步地，气氛反应炉外的磁控装置通过连接件沿圆周方向固定于气氛反应炉正上方。

[0013] 进一步地，进气管直径为0.5 0.8cm，输气管直径为1 1.5cm，出气管直径为2~ ~ ~2.5cm。

[0014] 本实用新型的有益效果是：

[0015] （1）在气氛反应炉外上部设有磁控装置，并通过通入电压和频率均可调的正弦波形交变电流，实现控制磁控装置的磁场，使得气氛反应炉内的磁性粉体沿垂直方向上下往复运动，防止粉体的粘连结块。

[0016] （2）在气氛反应炉内靠近进气阀的一侧竖向设有多层均气网，该均气网可使得进入气氛反应炉内的高温气体流动平稳、缓慢，与在炉膛内上下往复运动的磁性粉体充分接触反应，最终实现在磁性粉体外表面形成均匀、致密的壳层。附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

[0018] 图1是用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置的主视图。

[0019] 图2是用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置振动装置的侧视图。

[0020] 图3是用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置均气网的放大示意图。

[0021] 图中，1.氧气瓶，2.进气管，3.气体加热室，4.电阻丝，5.输气管，6.进气阀，7.温度传感器，8.气氛反应炉，9.磁控装置，91.外壳，92.软磁磁芯，93.磁场线圈，10.均气网，11.坩埚，12.出气管，13.压力表，14.出气阀，15.水槽，16.密闭门，17.连接件，18.第一开关，19.第一电源，20.第二开关，21.第二电源。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0023] 用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，如图1-3所示，氧气瓶1与进气管2相连，进气管2的另一端与气体加热室3相连，气体加热室3内设有电阻丝4，电阻丝4经第一开关18与外部的第一电源19连接，气体加热室3的另一端经输气管5与气氛反应炉8一端相接，输气管5上设有进气阀和温度传感器7，气氛反应炉8内靠近进气阀6的一侧竖向设有多层均气网10，气氛反应炉8外上部设有磁控装置9，气氛反应炉8通过连接件17与磁控装置9连接，气氛反应炉8内放置有坩埚11，气氛反应炉8的另一端与出气管12连接，气氛反应炉8靠近出气管12的一侧设有密闭门16，出气管12上依次设有压力表13和出气阀14，出气管12通入水槽15；所述磁控装置9由非电磁屏蔽材料制得的外壳91、软磁磁芯92、磁场线圈93组成，磁场线圈93缠绕于竖直设置的软磁磁芯92上，软磁磁芯92的上下端固定在外壳91内，磁场线圈93的两端经第二开关20与第二电源21连接。

[0024] 气氛反应炉8为圆管形，采用能承受1000℃高温和2KPa压力的耐高温透明玻璃制得。

[0025] 坩埚11位于气氛反应炉8轴向的正中间，横截面为梯形形状，坩埚11的8个顶点均与气氛反应炉8的内壁接触，且坩埚11沿气氛反应炉轴向的长度大于气氛反应炉8的直径，坩埚11的横截面的上底宽度与气氛反应炉8的内径相同。

[0026] 磁控装置9中的软磁磁芯92的直径大于等于气氛反应炉8的内径，且软磁磁芯92位于气氛反应炉8的正上方。

[0027] 第二电源21提供正弦交变电流，且其电压和频率均可调。

[0028] 气氛反应炉8内的均气网10的孔径为0.5 1mm，相邻的均气网10上的孔交错排列。~

[0029] 气氛反应炉8外的磁控装置9通过连接件17沿圆周方向固定于气氛反应炉8正上方。

[0030] 进气管2直径为0.5 0.8cm，输气管5直径为1 1.5cm，出气管12直径为2 2.5cm。~ ~ ~

[0031] 用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置工作时，制备核壳结构磁性粉体需要严格控制压力和所需气体的温度。首先，将需反应的磁性粉体放置于坩埚11内部，打开密闭门16，通过推料器将坩埚11置于气氛反应炉8的中部，在气氛反应炉8外上部固定好磁控装置9，关闭密闭门16；其次，打开第一开关18，使电阻丝4与第一电源19接通，同时打开第二开关20，使磁场线圈93与交变的第二电源21接通，磁控装置9在第二电源21提供的正弦交变电流作用下磁场强弱反复变化，使得坩埚11内的磁性粉体因处于交变磁场中而作上下往复运动；最后，打开氧气瓶1的阀门使所需气体经进气管2后通过气体加热室3时进行加热，通过进气阀6可控制加热后的气体的流量，通过出气阀14控制气氛反应炉8内的气体压力，压力表13实时显示气氛反应炉8内的气体压力，温度传感器7对加热后的气体的温度进行实时监测，进入气氛反应炉8的气体需先通过均气网10，使得气体流动平稳、缓慢后与坩埚11内的磁性粉体反应，坩埚11由于其8个顶点与气氛反应炉8的内壁相接触使得磁性粉体在做上下往复运动时，磁性粉体可被坩埚11完全收集，气氛反应炉8内与磁性粉体反应后的气体经出气管12和出气阀14进入水槽15内。

[0032] 当用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置工作结束时，关闭第一开关18和第二开关20，使得电阻丝4和磁场线圈93分别和第一电源19和正弦交变第二电源21切断；同时，关闭氧气瓶1上的阀门，依次关闭进气阀6和出气阀14，待气氛反应炉8内的温度和气压下降后，打开密闭门16，取出核壳结构磁性粉体。

[0033] 用于制备核壳结构磁性粉体的磁控氧化装置，将气体加热和气氛反应分开，分别设置气体加热室3和气氛反应炉8，在气体加热室3内将气体加热，继而通入气氛反应炉8内，能更好的控制气体温度，加热后的气体与粉体表面接触反应，形成核壳结构；同时利用磁性粉体的特点，在气氛反应炉的外部上方设置磁控装置9，通过正弦交变电流控制磁场强度和频率，使得磁性粉体在气氛反应炉8中沿垂直方向上下往复运动，同时通过多层均气网10可使气体分流，使气体流动平稳、缓慢，可以与在气氛反应炉膛内上下往复运动的磁性粉体充分接触，保证所制备的核壳结构磁性粉体不粘连、结块，从而获得具有均匀表面包覆层的核壳结构磁性粉体。

[0034] 需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0035] 本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

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