一种可施加磁场的新型球磨罐制造技术

本发明专利技术涉及一种可施加磁场的新型球磨罐，属于粉体的球磨和化学合成技术领域。其特种在于，球磨罐的上盖和底部设计有空腔，上盖顶部和罐底有可旋紧可取下的活动外盖，以在空腔内安装和更换永磁体。并通过更换磁铁及调整上下永磁体南北磁极的位置得到有磁场大小不同和磁力线分布状况各异的磁场。能较方便的在磁场下进行各种粉体的合成和粉碎，研究磁场对合成和粉碎过程的作用。尤其对于铁氧体等磁性材料的合成和粉碎，磁场强度和磁力线的分布方式可变，可获得特殊形状的纳米颗粒，可望开发出一些新的应用。采用这种的合成方法简单有效，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到球磨和化学合成
，特别涉及材料的球磨和合成工艺中一种可施加磁场的新型球磨罐。
技术介绍
铁氧体一般是指铁元素和其他一种或多种金属元素的复合氧化物。按其晶体结构类型，可分为尖晶石型、石榴石型、等七类铁氧体。铁氧体是一类半导体磁性材料，相比金属磁性材料，铁氧体具有电阻率高的显著特点，因而在实际生活中有广泛的应用。如在交变磁场中涡流损耗非常小，可以作为高频无线电线路里的磁芯；趋肤效应小，因而在微波频段下电磁波也能通过铁氧体，在微波吸收领域有广泛的应用，旋磁性应用成为铁氧体独占的领域。由于电阻率高，涡流小，因此适用于在高频电磁场中充当永磁体；此外，高电阻率能降低磁记录的磁头损耗，改善高频响音特性。在众多含有不同元素的铁氧体中，钡铁氧体的原料便宜、化学稳定性优异，具有较高的矫顽力和磁能积、单轴磁晶各向异性等优点，广泛用作永磁材料、毫米波段微波材料、微波吸收材料、磁记录材料等。钴铁氧体也具有高的饱和磁化强度和剩余磁化强度度、大的矫顽力以及良好的力学性能和化学稳定性，因此在磁记录、传感器件及磁流体等领域应用很广泛。铁氧体的合成方法主要有固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、自蔓延燃烧合成法以及机械化学合成法等。其中固相法是最为传统的制备方法，但是由于原料的烧结活性不高、混合的均勻性差、产品性能较低，因而人们一直在专利技术新的方法来制备性能更好，更能满足生产生活需要的产品，因此溶胶-凝胶法、有机树脂法、共沉淀法、微乳液法等合成方法应运而生，这些方法能得到性能较高的产品，但由于其制造成本高、设备复杂等原因而难以实现大规模生产。机械化学合成法是一种通过高能球磨的作用使不同金属元素相互作用形成纳米化合物的方法。由于球磨过程中，粉末颗粒发生强烈塑性变形，颗粒产生的应力和应变在颗粒内产生了大量缺陷，显著降低了元素的扩散激活能，使得组元之间在室温下就可能显著进行原子或离子扩散。机械化学合成法可以使材料远离平衡状态，从而获得其它技术难以获得的特殊组织、结构，扩大了材料的性能范围，且材料的组织、结构可控。近年来已经有一些工作致力于在强电场下进行铁电材料的合成，以得到一些具有特殊形态的粉料，或者希望在电场的作用下合成的粉体能够体现出一些与常规条件下得到的粉体的不同的性能。相应的，在一定磁场的作用下，也有可能合成具有特殊形态或性质的粉体，有研究者在强磁场的作用下用共沉淀法合成了具有针状形貌的钴铁氧体颗粒。然而如前所述，共沉淀法是成本较高不太利于大规模生产的合成方法，强磁场反应腔的提供也有比较高的难度和成本，往往需要用到液氮冷却的超导线圈来实现，且在内部操作也有一定的难度。此外，由线圈得到的磁场的磁力线分布也难以改变。如果能将磁场应用到机械化学合成法中，不用高成本的超导强磁场，可以节约成本，简化操作步骤。即使对于非磁性的材料，在磁场的作用下进行球磨和合成，能够体现出什么样的作用和结果，对最终样品的性质能够产生什么样的影响也是一个让人感兴趣的课题，目前还缺少系统和深入的探讨。
技术实现思路
本专利技术为一种可提供磁场的新型球磨罐，且磁场的强度可由装填的永磁体的磁性强弱调节控制。其特征在于它含有球磨罐上盖顶的活动外盖(1)，球磨罐盖底部的活动外盖(2)，上盖(3)，罐体(4)，安置永磁体的空腔(5)，安置永磁体的空腔(6)，以及罐体球磨空间(7)；所述在球磨罐的上盖(3)和罐体(4)底部设有用来安置永磁体的空腔(5)和(6)， 上盖( 的顶部和罐体(4)的底部分别可安装能够旋紧或取下的活动外盖( 和( ，以用于在空腔内安装、固定和更换永磁体。通过改变永磁体的种类及永磁体南北磁极的上下位置(正置或倒置)，可以得到所需的具有不同大小和不同磁力线分布状况的磁场。球磨罐材质为聚四氟乙烯塑料或尼龙等材料，所用永磁体为钕铁硼或其他稀土永磁体，以及铁氧体永磁体等。本专利技术的有益效果是实现了在磁场下进行铁氧体等磁性材料的合成，相比其他常见的合成方法，优势在于便于施加磁场，磁场强度和磁力线的分布方式可变，磁场的作用不会受到球磨过程中球磨罐的位置的影响。而且所采用的合成方法简单有效，成本较低。附图说明图1为可施加磁场的新型球磨罐的结构示意图。 具体实施例方式本专利技术为一种可提供磁场的新型球磨罐，图1所示为可施加磁场的新型球磨罐的结构示意图。其中1-球磨罐盖顶的活动外盖，2-球磨罐盖底部的活动外盖，3-上盖，4-罐体，5-上盖中安置永磁体的空腔，6-罐体底部安置永磁体的空腔，7-罐体球磨空间。球磨罐外形与普通球磨罐类似，其顶部和底部厚度相比普通球磨罐较厚，以留出放置永磁体的空间。(1)和(2)为球磨罐盖顶和底部的可旋紧或拆卸的活动外盖，分别与上盖(3)顶部和罐体(4)底部的空腔(5)、(6)组成可用来安置及固定永磁体的结构。下面以球磨过程来对本专利技术进行进一步的说明。1、将一块永磁体放入球磨罐底部的空腔(6)中，将底部的活动外盖( 旋紧，将永磁体在底部空腔(6)中安置好。2、按照正常所需步骤将陶瓷粉料或反应原料、分散剂、球磨介质放入球磨罐的罐体球磨空间(7)中。3、将另一块与底部所放永磁体相同的磁铁放入顶部空腔( 中，将外盖(1)旋紧。 注意按照实验需求将磁铁的磁极以合适的位置安放。 4、将装好永磁体的上盖(3)安置在球磨罐罐体(4)上，旋紧，放入球磨机中进行球磨。与正常球磨罐的使用类似。权利要求1.一种可施加磁场的新型球磨罐，其特征在于它含有球磨罐上盖顶的活动外盖(1)， 球磨罐盖底部的活动外盖(2)，上盖(3)，罐体(4)，安置永磁体的空腔(5)，安置永磁体的空腔(6)，以及罐体球磨空间(7)；所述在球磨罐的上盖(3)和罐体(4)底部设有用来安置永磁体的空腔( 和(6)，上盖C3)的顶部和罐体(4)的底部分别安装能够旋紧或取下的活动外盖( 和(3)，以用于在空腔内安装、固定和更换永磁体；通过改变永磁体的种类及永磁体南北磁极的上下位置，可以得到所需的具有不同大小和不同磁力线分布状况的磁场。2.根据权利要求1所述的球磨罐，其特征在于所述球磨罐的材质为尼龙或聚四氟乙烯塑料，施加磁场所用的永磁体为钕铁硼或其他稀土永磁体，以及铁氧体永磁材料。全文摘要本专利技术涉及一种可施加磁场的新型球磨罐，属于粉体的球磨和化学合成
其特种在于，球磨罐的上盖和底部设计有空腔，上盖顶部和罐底有可旋紧可取下的活动外盖，以在空腔内安装和更换永磁体。并通过更换磁铁及调整上下永磁体南北磁极的位置得到有磁场大小不同和磁力线分布状况各异的磁场。能较方便的在磁场下进行各种粉体的合成和粉碎，研究磁场对合成和粉碎过程的作用。尤其对于铁氧体等磁性材料的合成和粉碎，磁场强度和磁力线的分布方式可变，可获得特殊形状的纳米颗粒，可望开发出一些新的应用。采用这种的合成方法简单有效，成本低廉。文档编号B02C17/18GK102166540SQ201010608569公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日专利技术者刘佰博, 彭韬, 李龙士, 马振伟, 齐建全 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可施加磁场的新型球磨罐，其特征在于：它含有球磨罐上盖顶的活动外盖（１），球磨罐盖底部的活动外盖（２），上盖（３），罐体（４），安置永磁体的空腔（５），安置永磁体的空腔（６），以及罐体球磨空间（７）；所述在球磨罐的上盖（３）和罐体（４）底部设有用来安置永磁体的空腔（５）和（６），上盖（３）的顶部和罐体（４）的底部分别安装能够旋紧或取下的活动外盖（２）和（３），以用于在空腔内安装、固定和更换永磁体；通过改变永磁体的种类及永磁体南北磁极的上下位置，可以得到所需的具有不同大小和不同磁力线分布状况的磁场。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐建全，刘佰博，马振伟，彭韬，李龙士，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11