一种用于合成核壳结构银包铜粉体的系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115815594A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211637680.9(22)申请日2022.12.17(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人王树众刘慧张宝权刘璐杨健乔刘伟王进龙(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师范巍(51)Int.Cl.B22F1/17(2022.01)B22F1/054(2022.01)B22F9/24(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于合成核壳结构银包铜粉体的系统及方法(57)摘要本发明公开了一种用于合成核壳结构银包铜粉体的系统及方法，属于复合材料制备技术领域。由纳米铜核心制备模块和银包铜粉体制备模块组成，两个模块直接相连，制备得到纳米铜核心后直接连续对其进行银包覆，避免了纳米铜核心与空气接触而导致的氧化问题，纳米铜核心制备过程连续进行且制备过程中无需操作，参数稳定，确保产品批次稳定性，而银包铜粉体制备系统间歇式操作，生产能力可根据纳米铜核心制备系统生产能力而调节，操作简便且灵活，适用于工业化生产。与此同时，通过设置回热系统，利用超临界水热合成纳米铜反应余热加热纯水，降低了系统能耗。CN115815594ACN115815594A权利要求书1/2页1.一种用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，由纳米铜核心制备模块和银包铜粉体制备模块组成；所述纳米铜核心制备模块，包括纯水输送单元、纳米铜原料输送单元、冷却器(7)、加热器(5)、混合‑反应器(6)、降压器(8)和气液分离器(9)，纯水输送单元与冷却器(7)的纯水入口相连，冷却器(7)的纯水出口与加热器(5)的入口相连，加热器(5)的出口与混合‑反应器(6)的纯水入口相连，纳米铜原料输送单元与混合‑反应器(6)的原料入口相连，混合‑反应器(6)的出口与冷却器(7)的反应物入口相连，冷却器(7)的出口与降压器(8)的入口相连，降压器(8)的出口与气液分离器(9)的入口相连，气液分离器(9)的液相出口接入银包铜粉体制备模块；所述银包铜粉体制备模块，包括包覆处理池(11)和固液分离器(15)，气液分离器(9)的液相出口接入包覆处理池(11)，在包覆处理池(11)上还分别设有用于输送敏化活化剂的敏化活化剂储罐(12)，用于输送分散剂的分散剂储罐(13)，以及用于输送置换剂/还原剂的置换剂/还原剂储罐(14)，固液分离器(15)设置在包覆处理池(11)底部。2.根据权利要求1所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，所述纯水输送单元包括纯水储罐(1)，在纯水储罐(1)和冷却器(7)相连的管路上还设有第一高压计量泵(3)；所述纳米铜原料输送单元包括纳米铜原料储罐(2)，在纳米铜原料储罐(2)与混合‑反应器(6)相连的管路上还设有第二高压计量泵(4)。3.根据权利要求1所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，在气液分离器(9)的气相出口处设有气体处理装置(10)，用于对合成纳米铜粉体反应所产生气体进行处理达标排放。4.根据权利要求1所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，在包覆处理池(11)底部还设有一条能够通入包埋处理池(11)入口端的回路，用于对纳米铜核心产物反复包覆。5.根据权利要求1所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，在包覆处理池(11)内部设有用于混合反应物料的均质化装置，在包覆处理池(11)外部设有用于加热内部反应物料的加热装置。6.根据权利要求5所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统，其特征在于，均质化装置采用搅拌器或超声波发生器；加热装置采用加热套或加热炉。7.基于权利要求1～6中任意一项所述的用于合成核壳结构银包铜粉体的系统合成核壳结构银包铜粉体的方法，其特征在于，包括：1)制备纳米铜核心将纯水通过纯水输送单元输送至冷却器(7)后通入混合‑反应器(6)中，将纳米铜原料通过纳米铜输送单元输送至混合‑反应器(6)中，纯水和纳米铜原料进行反应，反应产物依次经冷却器(7)降温处理、经降压器(8)降压处理，然后通过气液分离器(9)，分离得到纳米铜粉体悬液，被送入包埋处理池(11)中；2)制备银包铜粉体向包埋处理池(11)中分别通入敏化活化剂、分散剂和置换剂/还原剂，纳米铜粉体悬液与敏化活化剂、分散剂和置换剂/还原剂加热反应20～60分钟，反应物料通过固液分离器(15)分离，获得具有核壳结构的银包铜粉体。2CN115815594A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的合成核壳结构银包铜粉体的方法，其特征在于，将反应物料通过包埋处理池(11)底部通往入口端的回路输送至包埋处理池(11)进行重复包覆