[发明专利]一种制备微晶和非晶态粉末材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种利用通过特别设计的加工设备，集成雾化方法和急冷方法制备微晶和非晶态粉末材料的方法。

 

背景技术

非晶合金材料是介于晶体和液体之间的一种物质聚集态，非晶态合金是有别于晶态合金的完全各向同性的材料，具有高强度，高硬度，高塑性，优异软磁性能，高耐蚀性及优异的电性能，有较好的催化及储氢能力。由于非晶合金材料有以上优点，它成为了电力电子信息等高新技术领域的先进应用材料。

    根据现有的技术还无法通过单一的雾化法等一些常规制粉法来生产非晶合金粉末，而常规的非晶合金粉末的生产方法通常是采用非真空或非保护气氛环境下的单辊急冷法，又无法达到高品质非晶材料规模化和连续化的生产。集成雾化法和急冷法各自特点，是开发一种规模化和连续化的高质量微晶和非晶合金粉末材料生产方法和设备的优选路径。

 

发明内容

本发明涉及一种利用感应线圈加热熔化加工材料，集成雾化法和急冷法制备微晶和非晶粉末材料的方法。在雾化过程中，熔化的材料液束流被机械力或雾化气体介质分散成微小液滴，微小液滴在一个特别设计的倾斜旋转雾化塔中飞行，撞击雾化塔内表面，发生变形并骤冷凝固，冷却速度达到10⁵-10⁷K/S，得到微晶或非晶态的粉末材料。为保持雾化塔内表面的低温性，并防止粉末相互粘结和粘结在雾化塔表面上，雾化塔设计成双层水冷结构，作旋转运动，这样雾化塔内表面能充分冷却。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

   图1 是本发明装置的构造图。

   图中：1.熔炼炉，2.感应线圈，3.气体雾化器，4.雾化塔，5.雾化塔基座，6.转动轴承，7.驱动链轮，8.双层冷却水装置，9.连接出料收集装置。

 

具体实施方式

通过感应线圈2加热，将熔炼炉1内的金属熔化，熔化的金属液体通过熔炼炉坩埚漏包的限流孔形成液束流向下浇注，经过雾化器3的雾化气体焦点被分散为小液滴进入雾化塔4，飞行过程中受表面张力作用逐渐球化，在完全凝固球化之前撞向雾化塔壁内表面，发生变形并骤冷凝固，冷却速度达到10⁵-10⁷K/S，得到微晶或非晶态的粉末材料。为快速冷却凝固，并防止粉末相互粘结和粘结在雾化塔内表面上，雾化塔设计成双层水冷结构8，；通过转动轴承6和驱动链轮7的作用，在雾化塔基座5上作旋转运动，确保雾化塔内表面能充分冷却；为控制雾化液滴的飞行冷却速度，雾化塔内通入可控工艺温度的惰性气体或空气。制备的粉末在雾化塔系统内壁冷却滑落沉积，集中在雾化塔底部出口9收集。