[发明专利]一种球形钼粉的制备方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金粉体球化技术领域，具体涉及一种球形钼粉的制备方法及设备。

背景技术

钼金属制品及钼基合金材料主要是通过粉末冶金的方法制备，钼粉的质量是一个关键环节，其理化性能成为影响钼制品质量的关键因素。普通钼粉粒度与松装密度小、没有流动性、粉末微观形貌不规则，不适宜制备高品质的钼金属制品及钼基合金材料。在精密电子器件、净近成形、高效喷涂等方面更是无法胜任。

造粒是提升钼粉物理性，拓宽使用领域的通用技术手段。主要的钼粉造粒技术有高温造粒法、雾化造粒法、等离子球化法等。其中以等离子球化法所制备的钼粉性能最佳，钼粉颗粒呈大小均匀的球形，松装密度可达6.0g/cm³以上，霍尔流速可达15s/50g以下。等离子球化法是利用等离子体数千度以上的高温，将非球形的钼粉颗粒送入等离体中，则颗粒表面或整体会呈现为熔融状态成为熔滴，熔滴的表面张力使得颗粒成为球形，熔滴离开等离体后冷却收缩成为球形，最终得到球形钼粉。如何将普通钼粉送入等离子体并有效地收集起来是等离子球化法的难点，一般要求原粒钼粉应具有一定的流动性、粒度分布尽可能窄，否则无法完成球化过程或是效率很低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种制备球形钼粉的设备。本发明的设备结构简单，设计合理，操作简便，通过设置钼圆盘电极和钼棒坯，通电后钼圆盘电极和钼棒坯之间放电，使钼棒坯端部放电熔融后形成球形钼粉，大大提高了钼粉球化的效率，降低了成本，且对原料钼粉没有特殊要求，适宜规模化生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种制备球形钼粉的设备，其特征在于，包括上端中部开口的粉末冷却罐和安装于粉末冷却罐上端中部开口位置的反应器，以及设置于粉末冷却罐下方的粉末收集罐；所述反应器包括下端开口的反应腔体、水平安装于反应腔体上的绝缘水冷夹套和设置于反应腔体内部的钼圆盘电极，所述反应腔体的上端设置有与反应腔体内部相连通的吹扫气体管道，所述绝缘水冷夹套的一端穿过反应腔体且位于反应腔体内，绝缘水冷夹套的另一端位于反应腔体外，所述钼圆盘电极为中空结构，所述钼圆盘电极上开设有进水口且进水口上连接有第一冷却水进水管，所述钼圆盘电极上开设有出水口且出水口上连接有第一冷却水出水管，所述第一冷却水进水管的外端和第一冷却水出水管的外端均穿出反应腔体且支撑于反应腔体上，所述绝缘水冷夹套位于反应腔体外的部位连接有第二冷却水进水管和第二冷却水出水管，所述绝缘水冷夹套内夹持有钼棒坯，所述钼棒坯靠近钼圆盘电极的一端穿出绝缘水冷夹套且位于绝缘水冷夹套外，穿出绝缘水冷夹套的钼棒坯的一端与钼圆盘电极之间留有间隙，所述钼棒坯远离钼圆盘电极的一端设置有用于推动钼棒坯水平移动的推进装置。

上述的一种制备球形钼粉的设备，所述粉末冷却罐的内壁和外壁之间设置有冷却空腔，所述粉末冷却罐的下部设置有与冷却空腔相连通的冷却水/气进口，所述粉末冷却罐上端设置有与冷却空腔相连通的冷却水/气出口。

上述的一种制备球形钼粉的设备，所述穿出绝缘水冷夹套的钼棒坯的一端与钼圆盘电极之间的间隙为1mm。

上述的一种制备球形钼粉的设备，所述推进装置为电动推杆或电液推杆。

上述的一种制备球形钼粉的设备，所述钼圆盘电极的直径为钼棒坯直径的5～10倍。

上述的一种制备球形钼粉的设备，所述钼棒坯远离钼圆盘电极的一端穿出绝缘水冷夹套且位于绝缘水冷夹套外。

另外，本发明还提供了一种采用上述设备制备球形钼粉的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将钼棒坯夹持在绝缘水冷夹套内，使钼棒坯靠近钼圆盘电极的一端与钼圆盘电极之间的间隙为1mm；

步骤二、通过吹扫气体管道向反应腔体内通入工作气体，并向第一冷却水进水管和第二冷却水进水管中通入冷却水；

步骤三、给钼圆盘电极和钼棒坯通电，升高电压直至钼棒坯与钼圆盘电极放电，放电同时开启推进装置推动钼棒坯使钼棒坯与钼圆盘电极保持放电状态，放电过程中钼棒坯靠近钼圆盘电极的端面不断熔融成球形钼粉末，所述球形钼粉末通过从吹扫气体管道通入的工作气体吹扫入粉末冷却罐中冷却，冷却后的球形钼粉末落入粉末收集罐中进行收集。

上述的方法，步骤二中所述工作气体为氢气和/或氩气。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的设备结构简单，设计合理，操作简便。