桌面式喷雾燃烧合成纳米颗粒设备

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  一、设备概述

  

  NPS-20整机实物图

  设备名称

  桌面式火焰喷雾热解装置（NPS-20），实验型纳米颗粒合成设备，全系统集成化，可快速筛选原材料组成及工艺条件。

  二、火焰喷雾热解（FSP）工艺介绍

  火焰喷雾热解 (FSP) 是一种多功能、经济高效的纳米颗粒生产工艺。

  1. 反应原理：依靠含金属 / 过渡金属化合物的液体原料，在最高 3000℃高温下燃烧；纳米颗粒仅需数毫秒即可成型，最终以干粉形式截留在过滤器上收集。
  2. 工艺优势：工艺链路极短，一步法即可制备复杂组分纳米颗粒。
  3. 可制备纳米粉末品类
     • 简单金属氧化物：TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂；
     • 复合氧化物：YSZ、CGO、钙钛矿、尖晶石；
     • 负载型贵金属：贵金属纳米颗粒原位生长沉积于氧化物载体；
     • 特殊结构：表面包覆、基质复合纳米颗粒；
     • 其他产物：高结晶氧化纳米粉体、磷酸盐、纯金属粉体。
  4. 粒径范围：一次原生颗粒尺寸 5 ~ 50 nm，原生粒子会形成团聚体。
     

     FSP纳米颗粒TEM电镜图

  FSP 纳米颗粒应用领域

  催化剂、电池电极材料、功能陶瓷、颜料、牙科 / 生物医用材料、气体传感器、聚合物纳米复合材料。

  工艺原材料

  前驱体原料为低成本金属化合物（羧酸盐、硝酸盐、有机金属盐），将其溶解 / 混合于标准有机溶剂（醇类、芳烃），溶剂同时作为燃烧能量来源。

  工艺供气体系：

  1. 分散介质：氧气，用于雾化分散液体前驱体并辅助完全燃烧；
  2. 支撑火焰：甲烷 + 氧气同心火焰，点燃溶剂喷雾、维持稳定燃烧；
  3. 可选护套气：氧气、空气、惰性气体，包裹火焰，调控燃烧环境。

  三、NPS-20 设备整体介绍

  NPS-20 是面向科研、新产品前期开发的全集成桌面式火焰喷雾热解系统，核心用途是快速批量筛选 FSP 合成的材料配方、工艺参数，加速纳米材料研发。

  

  NPS-20系统流程原理图

  核心设备特点

  1. 实验室专用火焰喷雾反应器；
  2. 低脉动精密注射泵，精准输送液体前驱体；
  3. 多路工艺气体质量流量控制器：分散氧、支撑火焰甲烷 / 氧气、可选护套气；
  4. 全自动点火系统 + 火焰安全检测器；
  5. 内置微处理器与电控主板，全流程自动控制；
  6. 通过 RS232 接口配套控制软件，电脑通讯调控；
  7. 玻纤过滤组件 + 干式旋片真空泵，干粉纳米产物收集；
  8. 压力、温度传感器实时监测过滤器工况。

  放置与操作要求

  设备可直接放置实验台面，也可选配移动机架交付；必须在化学通风橱 / 密闭通风空间内运行。

  四、全套技术规格

  1. 机械部件尺寸、重量

  表格

  部件	外形尺寸（长 × 宽 × 高）	重量
  整机系统	110 × 60 × 160 cm	75 kg
  过滤支架	71 × 43 × 53 cm	31 kg
  真空泵	50 × 29 × 25 cm	15 kg

  2. 电气系统参数

  • 供电：110 – 230 VAC，50 – 60 Hz
  • 整机功耗：100 W
  • 通讯：RS-232 电脑通讯，支持外部安全联锁接口

  3. 气体管路工艺参数

  • 进气接口：4 路，1/8 英寸卡套接头
  • 进气气源压力：6 – 9 bar
  • 支撑火焰甲烷流量：0 – 5 L/min
  • 支撑火焰氧气流量：0 – 5 L/min
  • 分散气体类型：氧气、空气；流量 0 – 10 L/min
  • 护套气体类型：氧气、空气、惰性气体；流量 0 – 20 L/min
  • 前驱体液体输送流量：0 – 15 mL/min
  • 注射器最大容积：50 mL

  4. 冷却水系统参数

  • 最小冷却水流量：0.5 – 2.5 L/min
  • 冷却水最高进水温度：20 ℃
  • 冷却水最大承压：10 bar
  • 管路接头规格：内径 8mm、外径 10mm 软管

  5. 真空泵规格

  • 供电：110 – 220 V，50/60 Hz
  • 抽气排量：50Hz 工况 25 m³/h；60Hz 工况 30 m³/h
  • 极限真空：120 mbar
  • 电机功率：0.9 kW（单相 / 三相通用）
  • 噪音标准（DIN 45635）：50Hz 62 dB (A)；60Hz 60 dB (A)

  6. 过滤器参数

  • 材质：硼硅酸盐玻璃微纤维
  • 滤膜厚度：350 µm
  • 孔径：1 µm

  7. 过滤支架参数

  • 主体材质：不锈钢、阳极氧化铝、黄铜、氟橡胶（Viton）
  • 冷却水接口：适配内径 8mm 软管 2 路接口
  • 冷却水工作流量：2 – 10 L/min

• 详细参数

• 产品特色

  因用于机器人各方面应用且与大多数机器人类型兼容，AutoCal系统可以检测出机器人自身构造和工具中心点（TCP）的 突然改变或偏离，并且该系统无需人为干涉就自动地更正这些误差。

  AutoCal系统-Dynalog的先进水平校准技术，Dynalog是机器人单元标定技术的世界领导者。它的主流产品DynaCal 系统，被应用于离线的机器人单元校准，并作为最精确的和技术先进的机器人校准程序为许多机器人制造商和终端使用者所接受。AutoCal 系统将已证实的DynaCal校准技术结合到一个在线的全自动系统中，该系统专为程序控制和复原而设计的，价格低廉。

• 详细介绍

  AutoCal系统提供在线的机器人校准方案，旨在快速和自动地保证机械设备的工作性能。因用于机器人各方面应用且与大多数机器人类型兼容，AutoCal系统可以检测出机器人自身构造和工具中心点（TCP）的 突然改变或偏离，并且该系统无需人为干涉就自动地更正这些误差。这意味着不用猜测哪里会出错，不用浪费宝贵时间在机器人程序重复校准上，产品品质无任何损失。

  AutoCal系统-Dynalog的先进水平校准技术，Dynalog是机器人单元标定技术的世界领导者。它的主流产品DynaCal 系统，被应用于离线的机器人单元校准，并作为最精确的和技术先进的机器人校准程序为许多机器人制造商和终端使用者所接受。AutoCal 系统将已证实的DynaCal校准技术结合到一个在线的全自动系统中，该系统专为程序控制和复原而设计的，价格低廉。