[發明專利]一種制造球形高溫粉體材料的方法

無效

• 申請號: 200910043140.6
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101549268A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 羊建高;戴煜
• 申請（專利權）人: 羊建高;戴煜
• 主分類號: B01J2/04
• 分類號: B01J2/04;C04B35/622;B22F9/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種制造球形高溫粉體材料的方法，特別是涉及高溫粉體材料，如陶瓷粉體材料、非金屬粉體材料、硬質金屬粉體材料、難熔金屬化合物粉體材料的球化方法。

背景技術

高溫粉體材料的熔點通常在2000℃-3500℃范圍，它的重要用途之一是作為噴涂材料，用以強化工件表面，提高制品的耐磨性、耐蝕性、韌性或抗高溫性能?，F有方法生產如氧化鋯、氧化鋁、碳化鎢、難熔金屬化合物等高溫粉體材料主要通過化學方式合成，再經機械破碎成粉料，所得到的顆粒外觀呈非規則狀。由于非規則狀粉末具有尖銳邊角，流動性差，晶粒組織粗大，在生產應用過程中，工件表面質量差，涂層組織存在應力集中和微裂紋以及較低的耐磨性和韌性等缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能對系列高溫粉體材料進行球化，改善顆粒形貌，細化晶粒結構，以提高粉體材料的耐磨性、耐蝕性、韌性或抗高溫性能的制造球形高溫粉體材料的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的制造球形高溫粉體材料的方法，將不規則狀高溫粉末原料通過給料機構進入預熱器預熱，原料預熱溫度控制在900～1100℃，經預熱的原料以3-15克/秒的速度自上而下進入立式成球加熱爐內，在2500～3000℃的立式成球加熱爐內熔融并球化，然后進入快冷布氣器中，經快冷布氣器中的高壓惰性氣流作用迅速冷凝，制得的球形粉末在球形粉末收集器內收集。

所述的不規則狀高溫粉末原料包括陶瓷粉體材料、非金屬粉體材料、硬質金屬或合金粉體材料、難熔金屬化合物粉體材料，也包括低熔點金屬、合金或非金屬粉體材料。

所述的預熱器對原料進行初級加熱，以便提高成球效率，根據粉體材料特性和工藝要求，預熱器為0級、一級或多級，其加熱溫度控制在粉體材料熔點溫度以下。

所述的立式成球加熱爐采用感應加熱或采用電阻加熱，爐內為真空或保護氣氛狀態。

采用上述技術方案的制造球形高溫粉體材料的方法，不規則狀高溫粉末原料通過給料機構進入預加熱器預熱，經預熱的原料然后進入立式成球加熱爐內，自上而下通過超高溫區，在高溫場作用下球化，經快冷布氣器中的高壓惰性氣流作用迅速冷凝，制得的球形粉末在粉體收集器內收集，快冷布氣器使惰性氣體產生高壓氣流，對已球化的熔體細滴實施快速冷凝，該布氣器具有一層至多層環孔或環縫出氣口，可根據球化工藝需要進行調整。本發明的優點和顯著效果，表現為：本發明的方法，用以制造球形高溫粉體材料，適于大規模工業生產，適于不同粒度非規則狀粉體材料的球化，例如球形鑄造碳化鎢等，球化效果好，微觀組織細化，粉末質量穩定，其工藝流程短，生產成本低。

綜上所述，本發明是一種能對系列高溫粉體材料進行球化，改善顆粒形貌，細化晶粒結構，以提高粉體材料的耐磨性、耐蝕性、韌性或抗高溫性能的制造球形高溫粉體材料的方法。

附圖說明

圖1是本發明采用的高溫粉體材料球化裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

參見圖1，立式成球加熱爐5上端入口連接有預熱器2，立式成球加熱爐上端設有上進氣口4，預熱器2連接有給料機構3，給料機構3連接有料斗1，立式成球加熱爐5下端出口連接有快冷布氣器6，快冷布氣器6下端連接有球形粉體收集器7，球形粉體收集器7連接有惰性氣源8。立式成球加熱爐5采用感應加熱或采用電阻加熱，所述的立式成球加熱爐5內為真空或保護氣氛狀態。

參見圖1，將不規則狀高溫粉末原料通過料斗1、給料機構3進入預熱器2預熱，原料預熱溫度控制在900～1100℃，經預熱的原料以3-15克/秒的速度自上而下進入立式成球加熱爐5內，在2500～3000℃的立式成球加熱爐5內熔融并球化，然后進入快冷布氣器6中，經快冷布氣器6中的高壓惰性氣流作用迅速冷凝，制得的球形粉末在球形粉末收集器7內收集。

不規則狀高溫粉末原料包括陶瓷粉體材料、非金屬粉體材料、硬質金屬或合金粉體材料、難熔金屬化合物粉體材料，也包括低熔點金屬、合金或非金屬粉體材料。

預熱器2對原料進行初級加熱，以便提高成球效率，根據粉體材料特性和工藝要求，預熱器為0級、一級或多級，其加熱溫度控制在粉體材料熔點溫度以下。

立式成球加熱爐5采用感應加熱或采用電阻加熱，爐內為真空或保護氣氛狀態。

快冷布氣器6使惰性氣體產生高壓氣流，對已球化的熔體細滴實施快速冷凝，該布氣器具有一層至多層環孔或環縫出氣口，可根據球化工藝需要進行調整。

實施例1：