一种粉末填料表面处理装置的制作方法

1.本发明涉及粉末加工技术领域，特别是涉及一种粉末填料表面处理装置。


背景技术：

2.在高压电力设备中，传统的固体绝缘电介质以高分子聚合物为主，其中环氧树脂(epoxy resin，ep)因为其价格低廉、性能优越、易于加工等优点被广泛使用。然而由于电力设备的发展，单一环氧树脂的性能已经不能满足设备绝缘的要求，所以寻找新的替代品或者对其改性进而提高其性能就显得迫在眉睫。
3.近年来，等离子体表面处理技术越发成熟，在纳米材料改性领域得到了广泛的应用。等离子体在于材料表面撞击时会产生一系列的物理和化学反应，为纳米无机粒子的表面态调控提供良好的反应条件，并且通过加入不同的功能气体可以在材料表面形成不同的功能层，改善复合材料电气性能。
4.现有基于等离子体工艺对粉末填料表面处理技术中，往往采用将少量待处理粉末填料放置于玻璃器皿内，将玻璃器皿至于电源电极板与地电极板之间，但每次处理的粉末填料十分有限，只能处理玻璃器皿中表层一部分；另外，当粉末填料处理完成需要打开腔体更换样品，同时重新进行腔体内部的放气与充气操作，工艺流程复杂且产量十分有限。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种粉末填料表面处理装置，可以实现批量处理，加工效率高。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种粉末填料表面处理装置，包括：
7.密封腔体，所述密封腔体设置有开关门；
8.驱动电机，所述驱动电机具有输出轴，所述输出轴水平延伸至所述密封腔体的内部；
9.转动盒体，所述转动盒体为中空结构；所述转动盒体位于所述密封腔体内部，且所述转动盒体与所述输出轴连接；所述转动盒体沿所述输出轴的轴向开设有通气孔；
10.真空机，所述真空机与所述密封腔体连接，用于将所述密封腔体抽真空；
11.供气机，所述供气机与所述密封腔体连接，用于为所述密封腔体提供气体；
12.电刷，所述电刷安装于所述密封腔体，所述电刷抵接于所述转动盒体，且所述电刷连接外部的供电源。
13.优选地，所述转动盒体沿所述输出轴的径向开设有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口设置有第一进料阀，所述第一出料口开设有第一出料阀。
14.优选地，还包括安装于所述密封腔体内部的进料仓和出料仓，所述进料仓位于所述转动盒体的正上方，且所述进料仓开设有与所述第一进料口对应的第二进料口，所述第二进料口设置有第二进料阀；所述出料仓位于所述转动盒体的正下方，且所述出料仓开设有与所述第一出料口对应的第二出料口，所述第二出料口设置有第二出料阀。
15.优选地，所述密封腔体为圆柱型的桶体，所述桶体的轴线与所述输出轴重合。
16.优选地，所述转动盒体呈六棱柱结构，所述转动盒体的侧面与所述输出轴平行；所述通气孔开设于所述转动盒体的底面。
17.优选地，所述真空机包括真空泵和油气分离器，所述油气分离器与所述真空泵连接，所述真空泵与所述密封腔体连接。
18.优选地，所述密封腔体设置有第一球阀，所述第一球阀与所述真空泵连接。
19.优选地，所述供气机包括两个供气组件，每个所述供气组件包括供气源和供气阀，所述供气源通过管道与所述密封腔体连接，所述供气阀安装于所述供气管道。
20.优选地，所述密封腔体设置有第二球阀，所述第二球阀与所述供气管道连接。
21.优选地，所述电刷设置有两个，分别为接地电刷和接电电刷。
22.本发明具有以下有益效果：
23.本发明的粉末填料表面处理装置通过设置转动盒体，将批量的粉末填料放置到转动盒体内，通过外部电源和电刷为转动盒体提供等离子条件，并且通过驱动电机带动转动盒体转动，实现大批量的粉末填料处理，且粉末填料跟随转动盒体转动翻腾，提高了加工处理的效率。
附图说明
24.图1是本发明实施例提供的粉末填料表面处理装置的结构示意图；
25.图2是本发明实施例提供的粉末填料表面处理装置的另一角度结构示意图；
26.图3是本发明实施例提供的粉末填料表面处理装置的内部结构示意图。
27.附图标记：
28.1、密封腔体；1a、开关门；1b、第一球阀；2、驱动电机；2a、输出轴；3、转动盒体；3a、第一进料口；3b、第一出料口；4、真空机；4a、真空泵；4b、油气分离器；5、供气机；5a、管道；5b、供气阀；6、电刷；7、进料仓；8、出料仓；9、绝缘法兰；10、第二球阀。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.参考图1～3所示，本发明的一个实施例提供了一种粉末填料表面处理装置，包括密封腔体1、驱动电机2、转动盒体3、真空机4、供气机5和电刷6，密封腔体1设置有开关门1a；驱动电机2具有输出轴2a，输出轴2a水平延伸至密封腔体1的内部；转动盒体3为中空结构；转动盒体3位于密封腔体1内部，且转动盒体3与输出轴2a连接；转动盒体3沿输出轴2a的轴向开设有通气孔；真空机4与密封腔体1连接，用于将密封腔体1抽真空；供气机5与密封腔体1连接，用于为密封腔体1提供气体；电刷6安装于密封腔体1，电刷6抵接于转动盒体3，且电刷6连接外部的供电源。
33.本发明的一些优选实施例中，转动盒体3沿输出轴2a的径向开设有第一进料口3a和第一出料口3b，第一进料口3a设置有第一进料阀，第一出料口3b开设有第一出料阀。
34.本发明的一些优选实施例中，还包括安装于密封腔体1内部的进料仓7和出料仓8，进料仓7位于转动盒体3的正上方，且进料仓7开设有与第一进料口3a对应的第二进料口，第二进料口设置有第二进料阀；出料仓8位于转动盒体3的正下方，且出料仓8开设有与第一出料口3b对应的第二出料口，第二出料口设置有第二出料阀。
35.本发明的一些优选实施例中，密封腔体1为圆柱型的桶体，桶体的轴线与输出轴2a重合。
36.本发明的一些优选实施例中，转动盒体3呈六棱柱结构，转动盒体3的侧面与输出轴2a平行；通气孔开设于转动盒体3的底面。
37.本发明的一些优选实施例中，真空机4包括真空泵4a和油气分离器4b，油气分离器4b与真空泵4a连接，真空泵4a与密封腔体1连接。
38.本发明的一些优选实施例中，密封腔体1设置有第一球阀1b，第一球阀1b与真空泵4a连接。
39.本发明的一些优选实施例中，供气机5包括两个供气组件，每个供气组件包括供气源和供气阀5b，供气源通过管道5a与密封腔体1连接，供气阀5b安装于管道5a。
40.本发明的一些优选实施例中，密封腔体1设置有第二球阀10，第二球阀10与供气管道5a连接。
41.本发明的一些优选实施例中，电刷6设置有两个，分别为接地电刷6和接电电刷6。
42.本发明的一些优选实施例中，密封腔体1内部设置有气压监控计。
43.本发明的一些优选实施例中，还包括控制显示组件，控制显示组件分别与气压监控计、驱动电机2、真空泵4a连接。
44.本发明的一些优选实施例中，转动盒体3与电刷6的接触壁为金属导电材质制作，即六棱柱的底面；而六棱柱的侧面采用石英制作。
45.本发明的一些优选实施例中，密封腔体1设置有绝缘法兰9，绝缘法兰9用于导线进入密封腔室与电刷6连接。
46.上述粉末填料表面处理装置的实施例1：
47.s1、打开密封腔体1的开关门1a，将2g tio2粉末填料(平均粒径为7nm)置于转动盒体3中，待另外一部分粉末填料置于进料仓7中，保证接电电刷6、接地电刷6分别与转动盒体3两侧薄壁接触良好；
48.s2、关闭密封腔体1的开关门1a，打开旋转真空泵4a和第一球阀1b，缓慢排出室内的空气；压力降至1
×
10-3pa以下后，关闭第一球阀1b和真空泵4a；
49.s3、将其中一个供气阀5b和第二球阀10置打开，以将纯n2气体逐渐引入密封腔体1中，然后将气压调节在5pa至15pa之间后停止充气；
50.s4、进行n2等离子体处理30
–
180min；使用频率为250khz的射频电源提供25
–
300w的射频功率；旋转电机以5转/min的速度旋转；
51.s5、转动盒体3内的tio2粉末处理完成后，将转动盒体3置于换料位置；打开第一出料阀和第二出料阀，将转动盒体3内处理好的粉末卸至出料仓8，卸料完毕后，关闭第一出料阀和第二出料阀；
52.s6、打开第一进料阀和第二进料阀，进料仓7内部预留的未处理粉末掉落到转动盒体3内，待掉落一定时长后，关闭第一进料阀和第二进料阀；
53.s7、重复步骤s4～s6；待所有待处理填料处理完成后，通过真空泵4a将n2气体排出腔外，使其达到可提取样品的大气压。
54.综上，本发明优选实施例提供一种粉末填料表面处理装置，其与现有技术相比：
55.1、操作简单，使用方便，自动化程度较高。
56.2、本装置可实现基于等离子体工艺对批量粉末填料表面处理，弥补了使用传统设备处理时仅能处理少量样品的弊端。
57.3、第三容腔截面为六角形，在第三容腔旋转过程中，粉末填料沿腔壁上升到一定水平，然后在自身重量的作用下落到腔底，起到了搅拌粉末填料的作用，在旋转过程中重复这种运动，可以防止粉末填料彼此凝结或使粉末填料粘附在腔壁上，影响处理效果。
58.4、鉴于使用传统设备对粉末填料进行等离子体工艺处理每次处理都需要打开腔体更换样品，且需重新冲放气体，造成了气体资源的浪费；本发明新增自动换料功能，在不打开腔体的前提下更换粉末填料样品，大大简化了制备工艺且节省了气体的使用。
59.5、本发明可较为灵活地适用于不同的实验方案，比如处理不同粉末填料、不同电压形式与冲入不同气体等实验方案。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。