[發明專利]一種金屬粉末制備裝置及制備方法

有效

• 申請號: 201811189897.1
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN108971505B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 黎興剛;朱強
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明屬于金屬粉末材料制備技術領域，公開了一種金屬粉末制備裝置及制備方法。該金屬粉末制備裝置包括：第一室，其內設有用于熔化金屬的熔煉器；第二室；霧化系統，其包括均與第二室頂部連通的第一噴嘴和第二噴嘴，第一噴嘴與第二噴嘴均連接有氣源，熔煉器的出口與第一噴嘴對應。本發明通過利用第一噴嘴噴出的氣體將由熔煉器流出并進入第二室的金屬熔體霧化，形成金屬液滴，并與第一噴嘴噴出的氣體換熱形成金屬粉末，第二噴嘴噴出的氣體進入第二室后，形成能夠抑制金屬粉末回旋上升的氣幕，從而降低了金屬粉末與金屬液滴的碰撞頻率，減少了衛星粉的形成，進而解決了現有氣體霧化工藝制備的金屬粉末中存在衛星粉現象的問題。

技術領域

本發明涉及金屬粉末材料制備技術領域，尤其涉及一種金屬粉末制備裝置及制備方法。

背景技術

微細球形金屬粉末是3D打印、注射成型等先進制造技術的原材料，氣體霧化是制備微細球形金屬粉末的重要方法。

但是，傳統的氣體霧化制粉設備和普遍采用的微細球形金屬粉末氣體霧化制備工藝流程普遍存在細粉收得率偏低的問題。例如，選區激光熔化工藝用金屬粉末的粒徑一般小于53微米，采用超音速氣體霧化技術制備的鋁合金粉末，該粒徑區間的粉末收得率一般不高于30％。另外，氣體霧化工藝制備的金屬粉末中存在衛星粉現象，即細小粉末顆粒與較大粉末顆粒的粘附現象，衛星粉降低了粉末的球形度、流動性以及松裝密度，影響了后續的粉末加工工藝性能以及粉末產品性能。

因此，亟需一種新型金屬粉末制備裝置及制備方法來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬粉末制備裝置及制備方法，以解決現有氣體霧化工藝制備的金屬粉末中存在衛星粉現象的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種金屬粉末制備裝置，包括：

第一室，其內設有用于熔化金屬的熔煉器；

第二室；

霧化系統，其包括均與第二室頂部連通的第一噴嘴和第二噴嘴，第一噴嘴與第二噴嘴均連接有氣源，熔煉器的出口與第一噴嘴對應；

第一噴嘴噴出的氣體將由熔煉器流出并進入第二室的金屬熔體霧化，形成金屬液滴，并與第一噴嘴噴出的氣體換熱形成金屬粉末；

第二噴嘴噴出的氣體進入第二室后，形成能夠抑制金屬粉末回旋上升的氣幕。

作為優選，第一噴嘴還連接有加熱器。

作為優選，流經第一噴嘴的氣體質量流量與流經第二噴嘴的氣體質量流量的比值為0.1-20。

作為優選，第一噴嘴為環孔式噴嘴或環縫式噴嘴，第二噴嘴為環孔式噴嘴、離散環縫式噴嘴或連續環縫式噴嘴。

作為優選，第一噴嘴位于第二噴嘴內部，且第一噴嘴的出氣口低于第二噴嘴的出氣口。

作為優選，熔煉器依次通過中間包和導流管與第二室連通，導流管的出口與第一噴嘴對應。

作為優選，導流管為柱形射流導流管、錐形射流導流管或環形射流導流管。

作為優選，第二室依次連接有多個分離器和除塵器。

作為優選，第二室和每個分離器的底部均設有粉末收集器。

一種金屬粉末制備方法，包括以下步驟：

利用霧化氣體對熔化的金屬進行霧化，并凝固形成金屬粉末；

將輔助氣體通入金屬粉末的上方，以對金屬粉末進行阻隔。

本發明的有益效果：