[發明專利]一種球形TiC粉的等離子體制備方法及該方法制備的球形TiC粉在審
| 申請號: | 201610977793.1 | 申請日: | 2016-11-08 |
| 公開(公告)號: | CN108059164A | 公開(公告)日: | 2018-05-22 |
| 發明(設計)人: | 陳海霞;劉志光;陳銳;肖震 | 申請(專利權)人: | 龍巖紫荊創新研究院 |
| 主分類號: | C01B32/921 | 分類號: | C01B32/921 |
| 代理公司: | 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219 | 代理人: | 林祥翔;呂元輝 |
| 地址: | 364012 福建*** | 國省代碼: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 球形 tic 等離子體 制備 方法 | ||
本發明提供一種球形TiC粉的等離子體制備方法,包括以下步驟:1)選取粒徑為40um至200um的TiC粉顆粒;2)進行等離子點火;3)點火成功后,調整控制反應容器內氣壓和氣體流量,建立穩定的氬氣?氫氣等離子體;4)氬氣攜帶TiC粉顆粒進入等離子體,制得熔融的TiC液滴;5)熔融的TiC液滴冷卻固化,即制得球形TiC粉。本發明還提供了一種由上述制備方法制備的球形TiC。本發明提供了一種TiC粉球化率高、制過程中不易汽化且不被吹散到設備內壁上,且能夠有效的控制顆粒的分散性,使其不相互碰撞粘接。
技術領域
本發明涉及金屬粉末制備技術領域,特別涉一種球形TiC粉的等離子體制備方法及該方法制備的球形TiC粉。
背景技術
TiC熔點高、碗度高、化學穩定性好,主要用來制造金屬陶瓷,耐熱合金和硬質合金。還可以用碳化TiC來制備的復相復合料在機械加工、冶金礦產、航天領域、聚變堆等領域有著廣泛的應用。
在粉末冶金領域,球形TiC由于其流動性好,粒度分布均勻,使得在進行復合混料且涂層等領域有很大的開發和應用。目前球形碳化TiC粉末的制備方法還是以傳統工藝為主,但是其雜質多,球化率較低。
射頻等離子粉體球化技術具有溫度高、污染少、氣氛可調可控,操作簡單等優點。由于TiC粉熔點高,但是質量氫,在一般射頻等離子技術時為了確保等離子體炬的起弧和穩定,其中氣和邊氣流量較大,導致粉末在熔融時會出現嚴重的汽化現象且被大量的吹散,附著在腔壁和細粉末收集罐中,使其收率得很低,且多次生產之后,會有大量的粉末粘接在等離子體炬上,導致功率的不穩定,粘在墻壁上,導致冷卻效果和傳熱效果嚴重下降,損壞設備。
為此,需要提供一種球化率高、制備過程中不易汽化且不被吹散到設備內壁上的球形TiC粉的制備方法。
發明內容
為解決是上述技術問題,本發明是這樣實現的:
一種球形TiC粉的等離子體制備方法,包括以下步驟:
1)選取粒徑為40um至200um的TiC粉顆粒;
2)進行等離子點火;
3)點火成功后,調整控制反應容器內氣壓和氣體流量,建立穩定的氬氣-氫氣等離子體,使得TiC粉顆粒熔融時不會出現汽化且不被吹散到設備內壁上;
4)氬氣攜帶TiC粉顆粒進入等離子體,制得熔融的TiC液滴;
5)熔融的TiC液滴冷卻固化,即制得球形TiC粉。
優選地,步驟2)等離子點火的操作參數為:柵流控制在0.2A至0.3A;中氣氬氣流量為5L/min至40L/min;邊氣氬氣流量為20L/min至80L/min。
本發明邊氣是氫氣和氬氣兩種氣體,兩者綜合作用維持等離子體炬,而且氫氣有傳熱的作用,達到更好的制備效果。
優選地,步驟3)所述的用于熔融TiC粉顆粒的等離子體射頻功率為5KW至40KW。
優選地,步驟3)調整控制反應容器內氣壓和氣體流量具體包括:將反應容器內氣壓調為5psia至20psia,中氣氬氣流量調為5L/min至20L/min,邊氣氬氣流量調為20L/min至40L/min,邊氣氫氣流量為0L/min至30L/min。
優選地,步驟4)攜帶TiC粉顆粒所用氬氣的流量為1L/min至11L/min。
優選地,步驟4)TiC粉顆粒進入等離子體的加料速率為1kg/h至10kg/h。
優選地,步驟5)熔融的TiC液滴在冷卻倉中冷卻固化,冷卻倉為通循環水進行冷卻的設備或者裝置。
優選地,所述的冷卻倉為熔融的TiC液滴提供50℃至80℃的溫度環境。
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