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（独家原创）电弧法制备金属纳米粉研究设计（全套CAD图纸完整版）

做到这点有很大的经济意义，它可使所设计的真空应用设备有广泛的市场销路。第.节真空管路真空管路是连接真空泵与真空泵泵与真空室之间气体流通的通道，与普通的水管路气管路不同，要求管路尽可能短而粗，径直不弯曲，如需弯曲，其角度也应尽可能大，以免增大管阻，影响气体流通。真空管路分为直管路和弯管路，后者又分为直角管路和钝角管路。般采用碳钢制成，而在本装置中采用不锈钢制作。第.节真空材料真空容器是粉体生产系统中进行生成或试验的唯场所。真空容器般后壳体封头门冷却水套法兰观察窗及管道等组成。有圆筒形方筒形圆锥形等型式，大多为焊接结构。其中以圆筒型方箱型较多。它除应保证工艺过程的正常进行外，还需有足够的刚度和强度，良好的密封性能和尽量少的放气源，易除气，热稳定性和化学稳定性好。真空系统中所用的材料大致可分为两大类结构材料是构成真空系统主要的材料，它将真空系统与大气隔开，承受着大气压力这类材料有金属和非金属材料，包括可拆连接处的密封圈材料。密封材料是作为真空系统些零件连接处或系统漏气处的辅助密封用的物质，主要有真空泥脂蜡等合理选择材料，确保真空系统密封性能和减少放气源，是获得和保持真空至关重要的任务。而了解真空材料的性质和特点则是合理选择材料的前提条件。第.节本章小结据本设计试验所要求的真空度，密封状况及生成物体所需的环境条件，我们可以选出最终需要的设备和零件。泵组最终选择泵组壳体选择不锈钢门和壳体及观察窗等处的密封圈垫片选择丁腈橡胶第四章加热装置的设计第.节电弧加热原理两个电极间在定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持导电的现象。激发试样产生光谱。电弧放电主要发射原子谱线，是发射光谱分心常用的激发光源。通常分为直流电弧放电和交流电弧放电两种。气体放电中最强烈的种自持放电。当电源提供较大功率的电能时，若极间电压不高约几十伏，两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流几安至几十安，并发出强烈的光辉，产生高温几千至上万度，这就是电弧放电。电弧是种常见的热等离子体。电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。电弧的重要特点是电流增大时,极间电压下降,弧柱电位梯度也低，每厘米长电弧电压降通常不过几百伏，有时在伏以下。弧柱的电流密度很高,每平方厘米可达几千安，极斑上的电流密度更高。电弧放电可分为个区域阴极区弧柱和阳极区。其导电的机理是阴极依靠场致电子发射和热电子发射效应发射电子弧柱依靠其中粒子热运动相互碰撞产生自由电子及正离子，呈现导电性，这种电离过程称为热电离阳极起收集电子等作用，对电弧过程影响常较小。在弧柱中，与热电离作用相反，电子与正离子会因复合而成为中性粒子或扩散到弧柱外，这现象称为去电离。在稳定电弧放电中，电离速度与去电离速度相同，形成电离平衡。电弧通常可分为长弧和短弧两类。长弧中弧柱起重要作用。短弧长度在几毫米以下，阴极区和阳极区起主要作用。根据电弧所处的介质不同又分为气中电弧和真空电弧两种。液体油或水中的电弧实际在气泡中放电，也属于气中电弧。真空电弧实际是在稀薄的电极材料蒸气中放电。这二种电弧的特性有较大差别。电弧是束高温电离气体，在外力作用下，如气流，外界磁场甚至电弧本身产生的磁场作用下会迅速移动每秒可达几百米，拉长卷曲形成十分复杂的形状。电弧在电极上的孳生点也会快速移动或跳动。本装置的电弧放电是采用最简单的方法，即把两个电极接触后再拉开，只要回路电流可以产生足够的热量使电极间气体电离，就可以建立电弧放电。当电极接触后，会立刻产生极大的电流，从而产生大量的热量，使材料在瞬间开始蒸发。第.节水冷电极水冷电极是将电能引入炉内电热原件上的导电装置，设计水冷电极是设计试验装置加热室结构的重要环。水冷电极根据炉子类型，其结构形式有多种，常用的有固定式水冷电极和可调式水冷电极。水冷电极的设计要点水冷电极与炉室内电热元件相连，通过炉壳时要保证良好的密封，通常用真空橡胶圈或聚四氟乙烯密封圈密封。通水的目的是为了防止温度过高，烧坏密封圈。电极与炉壳应有良好的绝缘性能，两者之间通常用玻璃纤维板云母夹布胶木或聚四氟乙烯等材料的套圈隔开。电极要有足够大的断面积，通常用紫铜制造，再有冷水的情况下，电流密度允许。电极与电热原件以及电极与电源应接触良好，并有足够大的接触面积，拆装方便。电极的热损失要尽量小。加热阴极的设计在本文中，为了提高电弧的工作电流及减少电极的损失，采用了正极性的接线方式，即加热电极为阴极，而原料和坩埚为阳极，加热电极的寿命是能否保证装置连续工作的关键。因此，必须选择合适的阴极材料并合理的设计阴极结构。阴极材料必须满足能在高温条件下稳定工作，具有高的熔点具有较大的电子发射能力，材料的电子逸出功较小导热能力较强，可以使阴极斑点处的热量很快处具有可加工性，价格低廉综合考虑上述要求我们选择金属作为阴极材料。钨的熔点为，沸点为，耐高温性强，而且具有较强的发射电子能力。热阴极的表面温度很高，为了防止电极过热，延长阴极寿命，必须对其冷却，但冷却必须适当，既不能过热超过它的熔点，也不能过冷，否则降低了阴极的电子发射，并引起