[發(fā)明專利]一種微晶、非晶態(tài)金屬粉末制造裝置及其制造方法

有效

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• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106891015B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 楊健;尹丁;廖思舜;鄒輝;蔣興德;先天明
• 申請（專利權(quán)）人: 成都惠鋒新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 李小金;王正楠

本發(fā)明屬于微晶、非晶態(tài)粉末金屬生產(chǎn)技術(shù)領域，公開了一種微晶、非晶態(tài)金屬粉末制造裝置及其制造方法，用于解決現(xiàn)有水霧化法生產(chǎn)合的金屬粉末存在著粉末氧化嚴重、氣霧化細粉末較少、均為晶態(tài)的問題。本發(fā)明的裝置包括霧化罐，所述霧化罐的上端設置有環(huán)狀噴盤，所述環(huán)狀噴盤的上端安裝有用于盛放液態(tài)金屬的中間包，所述中間包下端連接有導流管，所述環(huán)狀噴盤的中央開設有通孔，導流管的下端伸入通孔內(nèi)并將中間包內(nèi)的液態(tài)金屬流入到霧化罐內(nèi)，所述環(huán)狀噴盤的側(cè)壁上開設有第一液氮進口，所述環(huán)狀噴盤上連接有至少兩個用于噴出液氮的噴咀，噴咀的噴口均勻的環(huán)繞在從導流管內(nèi)流下的液態(tài)金屬柱的外圍。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于微晶、非晶態(tài)粉末金屬生產(chǎn)技術(shù)領域，具體涉及一種微晶、非晶態(tài)金屬粉末制造裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

金屬粉末按照組織結(jié)構(gòu)為晶態(tài)、非晶(微晶)態(tài)、納米晶三大類；晶態(tài)包括各種單質(zhì)金屬粉末、多元合金粉末，如純銅粉、鈷粉、鎳粉、鉬粉、鐵粉、鐵硅鋁粉、鐵硅粉、鐵硅鉻粉和高磁通鐵鎳粉等；非晶態(tài)軟磁材料包括鐵基非晶合金(鐵硅棚)、鐵鎳基非晶合金、鈷基非晶合金和納米晶等各類合金粉末；微晶態(tài)合金包括稀土微晶、鐵基微晶合金、鈷基微晶和微晶態(tài)坡莫合金。

現(xiàn)有技術(shù)中關于合金粉末的制造方法主要包括：

(1)霧化法：大多數(shù)金屬粉末的制造方法，用于生產(chǎn)純鐵粉、銅粉、青銅粉、黃銅粉、鐵硅、鐵硅鋁、鐵鎳、鐵鎳鉬、鐵硅鉻及其他多元合金粉末。霧化介質(zhì)有水、氮氣、氬氣；有時候采用水、氣聯(lián)合霧化或者超聲波聯(lián)合霧化。霧化法因為冷卻速度小，霧化得到的合金粉末均為晶態(tài)粉末。

(2)機械(氣流)粉碎法：采用機械力(高速氣流)將塊狀金屬體(或粒狀、帶狀)粉碎成粉末狀，主要用于鐵硅鋁粉末及部分純鐵粉末的制造。如果原有塊狀、顆粒狀或窄薄帶是晶態(tài)，經(jīng)過機械粉碎得到的粉末也是晶態(tài)粉末；如果原有塊狀、顆粒狀或窄薄帶是非晶態(tài)，經(jīng)過機械粉碎得到的粉末就是非晶態(tài)粉末。

(3)快速冷卻粉碎法：將液態(tài)合金噴涂在強制快速

冷卻的旋轉(zhuǎn)體上，獲得帶狀固定合金體，再將帶狀材料用機械粉碎的方法破碎成粉末，這種方法生產(chǎn)的粉末均為非晶態(tài)，現(xiàn)有產(chǎn)品有FeSiB系列、NdFeB等。

非晶態(tài)金屬與合金是70年代問世的一個新型材料領域，它的制備技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)的方法，而是采用了冷卻速度大約為每秒一百萬度的超急冷凝固技術(shù)，從鋼液到薄帶成品一次成型，比一般冷軋金屬薄帶制造工藝減少了許多中間工藝，這種新工藝被人們稱之為快淬工藝，是對傳統(tǒng)冶金工藝的一項革命。由于超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結(jié)晶，得到的固態(tài)合金是無序結(jié)構(gòu)，沒有晶態(tài)合金的晶粒、晶界存在，稱之為非晶態(tài)合金。

霧化法生產(chǎn)的純鐵、鐵硅、鐵硅鋁、鐵鎳、鐵鎳鉬等合金粉末，均是晶態(tài)粉末。霧化法在利用水、氮氣、氬氣、氦氣或者水霧聯(lián)合霧化的過程中存在著如下問題：

1)水霧化：水與高溫液態(tài)金屬接觸，部分H₂0分解成H₂、O₂，導致金屬粉末氧化嚴重，一般情況下氧含量在3000ppm左右甚至更高；

2)氣體霧化：粉末顆粒粗大、細粉末較少，200目以細產(chǎn)量一般小于50％；同時，粉末形狀為球狀，導致金屬粉末的成型性較差。

3)無論氣霧化、還是水霧化生產(chǎn)的各類金屬粉末均為晶態(tài)粉末。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有水霧化法生產(chǎn)合的金屬粉末存在著粉末氧化嚴重、氣霧化細粉末較少、均為晶態(tài)的問題，而提供一種微晶、非晶態(tài)金屬粉末制造裝置及其制造方法，能夠得到微晶(非晶)態(tài)金屬粉末(由于合金成分不同，得到的粉末是微晶或者非晶)，同時本發(fā)明能夠得到含氧量極低的金屬粉末、同時提高細粉的產(chǎn)量，從而提高金屬粉末的性能及應用領域。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：