[發明專利]通過高溫介質流制備金屬粉末的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011129277.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112620638A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 沈寶祥
• 申請（專利權）人: 安徽中體新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 蘇友娟

本發明涉及金屬粉末制備領域，公開了通過高溫介質流制備金屬粉末的裝置及方法；旨在解決制備的金屬粉末效率低下的問題；本發明包括筒體和制粉裝置，筒體上設有抽氣泵和擴散泵，制粉裝置設置于筒體內腔，制粉裝置包括與筒體固定連接的殼體、壓縮裝置和一組連通殼體內外部的噴射管道，壓縮裝置包括邊緣與殼體內壁貼合的壓板和壓桿；本發明通過于殼體內壁設有兩開口的噴射管道分別作為氣流和熔體的通路，在壓縮裝置擠壓殼體內部氣氛時，由于殼體內溫度極高，氣氛的流速上線也會隨速度提高而上升，當氣氛被壓縮時氣流通路內的高溫氣流則將快速通過噴射口，并將液流管道尾部的熔體吹出一部分，形成微小的液滴。

技術領域

本發明涉及金屬粉末制備領域，具體為一種通過高溫介質流制備金屬粉末的裝置及方法。

背景技術

隨著材料向輕小化、集成化方向不斷發展，球形粉末材料在電子封裝、能源材料、生物醫學等方面均有廣泛的應用。隨著加工方式的變革，3D打印快速成型技術產生并快速發展，這種以增材制造為理念的成型技術運用粉末狀金屬等可粘合材料，通過逐層打印方式來制造實體制件。3D打印用金屬粉末要求圓球度高，粒徑分布區間窄，無衛星滴，具有良好的鋪展性和均勻的流動性等。隨著3D打印快速成型技術的發展，3D打印用金屬粉末的需求量不斷擴大。

目前國內外生產金屬球形粉末的方法有霧化法，包括氣霧化法、水霧化法、離心霧化法等。但是上述霧化法制備粉末的分散度較寬，必須通過多次篩分才能得到滿足使用要求粒徑的粒子，而且圓球度差，粉末上存在大量的衛星滴，無法滿足使用要求，并且生產效率低。

國內所用粉末大部分都依賴進口，遠遠無法滿足使用的要求。因此，探索一種制備效率高、粉末質量高的超微細球形金屬粉末的制備裝置及方法意義重大。

發明內容

本發明提出一種通過高溫介質流制備金屬粉末的裝置及方法，解決了現有技術中制備的金屬粉末效率低下的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：通過高溫介質流制備金屬粉末的裝置，包括筒體和制粉裝置，所述筒體上設有抽氣泵和擴散泵，所述制粉裝置設置于筒體內腔，所述制粉裝置包括與筒體固定連接的殼體、壓縮裝置和一組連通殼體內外部的噴射管道，所述壓縮裝置包括邊緣與殼體內壁貼合的壓板和壓桿；所述噴射管道開設于殼體側壁內，所述噴射管道包括一側開口在熔體液面之上的氣路管道、一側開口在熔體液面之下的液流管道和噴射口，所述氣路管道和液流管道通過開設于殼體外側壁的噴射口與外部氣氛連通，所述殼體內設有熔融裝置。

進一步地，所述氣路管道為“之”字形結構，包括水平的首段、垂直的中段和水平的尾部，所述氣路管道尾部末端為拉瓦爾噴管；所述液流通道為倒置的“幾”型結構，所述液流管道近殼體內壁的拐角處設有限高裝置，所述限高裝置包括浮塊和可與浮塊卡合的卡口；所述液流管道近殼體外壁的垂直管道末端為收縮的出液口，所述出液口水平高度低于卡合至卡口時浮塊下端面。

進一步地，所述殼體內部設有環繞液流管道的保溫裝置。

進一步地，所述殼體底部滑動設有底板，且所述殼體底部邊緣處設有一圈擋板，所述擋板上端面設有推舉裝置，所述推舉裝置包括設置在底板底部的托板和連接托板與擋板的動力桿，所述殼體內設有與動力桿電性連接的PLC。

進一步地，所述筒體下部設有收集盤，且所述筒體一側設有活動門。

進一步地，所述壓桿內部縱向開設有與筒體相通輸氣管，且所述輸氣管內設有止回閥，所述筒體上設有抽氣泵和擴散泵。

進一步地，所述殼體內壁設有與所述PLC電性連接的液面高度感應裝置，所述液面高度感應裝置包括浮球。

為高效制備制備金屬粉末，本發明還公開了通過高溫介質流制備金屬粉末的方法，所述方法包括以下步驟：

S1.裝料：將一定量的原料研磨處理后裝入殼體后開啟抽氣泵將筒體內的氣體排出，再開啟擴散泵引入惰性氣體構成的保護氣氛；