[實用新型]激光熔化霧化法制備高熔點金屬或合金粉體的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920586584.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN209969571U
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲源;關(guān)俊生;劉洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 曲源
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 37218 濟南泉城專利商標事務(wù)所
• 代理人: 季英健

本申請公開了一種激光熔化霧化法制備高熔點金屬或合金粉體的裝置，屬于金屬粉體制備領(lǐng)域，用于高熔點金屬或合金粉體的制備，其中冷卻壓力罐的頂部安裝有激光器，在激光器工作位置的下方的冷卻壓力罐過渡倉內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)工作平臺，冷卻壓力罐過渡倉位于冷卻壓力罐一側(cè)；在冷卻壓力罐的底部連接有手套箱，在冷卻壓力罐的頂部通過過濾器、管路連接有惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)；所述的過濾器通過管路連接有氣體凈化器、降膜壓縮機，降膜壓縮機通過管路連接于冷卻壓力罐上。在上述技術(shù)方案的前提下，本申請能夠高能激光束使得金屬材料表面層瞬間融化并通過惰性氣體噴吹使之霧化成細小粉體，能耗低、形貌穩(wěn)定、純度高、粒徑分布可控、粒徑在0.1μm~100μm之間可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于金屬粉體制備領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種激光熔化霧化法制備高熔點金屬或合金粉體的裝置。

背景技術(shù)

目前，在眾多的粉體制備工藝中，以激光為熱源的制備工藝因為能夠獲得形貌穩(wěn)定、純度高、粒度均勻、分布窄等優(yōu)點占據(jù)著重要地位，尤其是以激光為熱源的制備工藝對高熔點材料的粉體制備中具有獨特的優(yōu)越性。而按照激光為熱源的制備工藝自身特點，可分為激光化學(xué)氣相合成法（簡稱LICVD）、激光蒸發(fā)法（LTE）、激光燒蝕法（PLA）。

其中激光化學(xué)氣相合成法是利用高能激光束誘導(dǎo)合成氣體間的化學(xué)反應(yīng)，從而形成粉體的工藝過程。然而激光化學(xué)合成法存在兩個局限性，一個是預(yù)先制備合成粉體材料的先驅(qū)氣體，成本較高；二是很多氣體化學(xué)反應(yīng)速度低、生產(chǎn)效率低。

而激光蒸發(fā)法則是以激光而熱源，將靶材直接加熱到沸點以上，從而政法處靶材原子、離子或原子簇，在一定的惰性氣體或反應(yīng)氣體環(huán)境下迅速冷卻，形成粉體的工藝。但是上述激光蒸發(fā)法的工藝在使用時需要大量的熱量，要求激光具有很高的功率密度，耗能高，需要進行長時間的加熱才能夠?qū)崿F(xiàn)工藝要求的效果從而造成生產(chǎn)效率低。

在激光燒蝕法中，其是利用激光脈沖束將靶材瞬間加熱到氣化溫度以上，使得靶材產(chǎn)生蒸汽雨，在飛行過程中與環(huán)境氣體原子碰撞減速并形成核生長的制粉工藝。該工藝能耗低、效率高，但由于采用脈沖激光束所以對激光器的要求僅限于固體激光器，設(shè)備成本較高。

上述三種的激光制粉工藝雖然有各自的優(yōu)點，但是共同的局限性是其制備的粉體粒徑偏細且不可調(diào)制，從而造成激光在制備金屬粉體，尤其高熔點金屬或合金粉體中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種激光熔化霧化法制備高熔點金屬或合金粉體的裝置，其能夠通過高能激光束使得金屬材料表面層瞬間融化并通過惰性氣體噴吹使之霧化成細小粉體，能耗低、形貌穩(wěn)定、純度高、粒徑分布可控、粒徑在0.1μm~100μm之間可調(diào)。

為達到上述目的，本申請是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種激光熔化霧化法制備高熔點金屬或合金粉體的裝置，包括冷卻壓力罐，所述冷卻壓力罐的頂部安裝有激光器，在激光器工作位置的下方安裝有旋轉(zhuǎn)工作平臺，旋轉(zhuǎn)工作平臺位于冷卻壓力罐過渡倉，冷卻壓力罐過渡倉位于冷卻壓力罐一側(cè)；在冷卻壓力罐的底部連接有手套箱，在冷卻壓力罐的頂部通過過濾器、管路連接有惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)；所述的過濾器通過管路連接有氣體凈化器、降膜壓縮機，降膜壓縮機通過管路連接于冷卻壓力罐上。

進一步地講，本申請中所述的激光器帶有外接氣源噴嘴，過濾器與外接氣源噴嘴連接；在冷卻壓力罐的頂部安裝有激光器控制器，激光器控制器通過隔離端子與激光器連接。

進一步地講，本申請中所述的冷卻壓力罐為帶有冷卻水套的密封罐體。

進一步地講，本申請中所述的旋轉(zhuǎn)工作臺為帶有旋轉(zhuǎn)夾具和通過伺服驅(qū)動的X向?qū)к墶向?qū)к壍墓ぷ髌脚_。

進一步地講，本申請中所述的冷卻壓力罐的兩側(cè)安裝有與之貫通連接的冷卻壓力罐過渡倉。

進一步地講，本申請中所述的冷卻壓力罐的頂部安裝有豎直設(shè)置的單向呼吸閥。