[发明专利]一种用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备及其应用

权利要求书

1.一种用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：包括自上而下设置的液滴产生装置(19)、液滴充电装置(16)、舱体(22)，液滴产生装置(19)包括坩埚炉(1)、对自坩埚炉底部导流孔流出的熔体液流振荡的激振装置(3)、液滴充电装置(16)，液滴充电装置(16)安装于坩埚炉底部熔体出口处，舱体(22)内设有测定液滴温度的红外测温仪(10)、形核触发装置及形核触发装置位置调整机构(13)，形核触发装置及形核触发装置位置调整机构(13)包括可以产生电子束或离子束的触发器(15)、与触发器对应并产生液滴触发束的靶材(14)、调整触发器和靶材位置的滑块丝杠(12)、电机(11)。

2.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：在激振装置(3)上方设有水冷循环系统(6)，坩埚炉上方通过管道连有对坩埚炉内熔体施加压力的充气系统(7)。

3.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：激振装置(3)采用激振杆置于坩埚炉(1)内的熔体中。

4.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：坩埚炉(1)底部开设有导流孔(17)，坩埚炉(1)内设用于测量坩埚炉内熔体温度的热电偶(18)。

5.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：舱体(22)内设用于测量液滴速度的摄像测速装置(8)和用于测量液滴温度的红外测温仪(10)。

6.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：舱体连有真空泵和充气系统。

7.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备，其特征在于：在坩埚炉(1)顶部设置观察窗(2)和观察用摄像头(4)。

8.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备的应用，其特征在于具体步骤如下：

(1)用坩埚炉熔化偏晶合金，并使合金熔体温度升至组元互溶温度以上，保温形成均一熔体；

(2)向坩埚炉内充气，迫使液态金属自导流孔流出，通过使用激振装置使液流在激振波的作用下雾化成尺寸均一的液滴，采用液滴充电装置对液滴施加电场，形成的液滴带有同种电荷，相互排斥，不会发生液滴间碰撞合并现象；

(3)在液滴下落过程中，用红外测温仪测定液滴温度，根据所测得的温度，确定触发器和靶材的位置，要保证当液滴温度降至组元液态互溶温度线以下时即开始触发形核；

(4)在液-液相变过程中，通过触发器产生的电子束或离子束击打于靶材上，使靶材产生触发束，对液滴进行触发形核，触发形核的结果是弥散相在液滴表面形核，液滴内部的溶质向液滴表面扩散，导致弥散相富集层或壳型复合组织的形成。

9.按照权利要求1所述的用于制备偏晶合金壳型复合组织粉末的设备的应用，其特征在于：靶材选用对应于弥散相的纯组元。