[发明专利]一种高纯超细金属粉末的冷却方法

说明书

技术领域

本发明属于超细金属粉末制造技术领域，具体涉及一种高纯超细金属粉末的冷却方法。

背景技术

高纯金属经气相法粒子生成器生成固态的超细金属粉末后，由于其温度较高，在进入收集器内要对其进行冷却。现有技术采用冷却气体进行冷却超细金属粉末，即将冷却气体喷入气相法粒子生成器与收集器中间的冷却器，使冷却气体包覆在固态的超细金属粉末表面对其进行冷却。该方法冷却速度较慢，且因固态的超细金属粉末与其载气的温度非常高，因此要将此固态的超细金属粉末与其载气进行冷却，需要较多量的冷却气体。使用室温下的气体冷却1000摄氏度以上固态超细金属粉末与其载气，冷却气体使用量约为固态超细金属粉末与载气体积的10倍以上，即冷却气体约为固态超细金属粉末振实体积的30万倍，料耗与能耗高。另外，冷却气体形成的包覆层比较稀薄，且经冷却气体冷却后，超细粉体表面依然较热(高于室温，约200摄氏度左右)，导致超细金属粉末较容易发生氧化、团聚及其他反应，表面很不稳定。

为此，中国专利CN 102357655 B公开了一种《一种超细粉体冷却方法》，其特征在于：将液相保护介质雾化成颗粒直径为50～300μm后，喷入气相法粒子生成器与收集器中间的冷却器，使液相保护介质包覆在超细粉体表面对超细粉体进行冷却，冷却后的超细粉体进入收集器中沉积，液相保护介质与超细粉体的振实体积比比值大于50，所述超细粉体的粒径为0.3～1μm，所述液相保护介质为水或水溶液或有机液体或有机溶液，其不足之处在于：一是其液相保护介质为水或水溶液或有机液体或有机溶液的纯度低，导致生产出的金属粉末中含有水或水溶液或有机液体或有机溶液中所有的杂质，例如其它的金属成份或其它物质，导致生产出的金属粉末的纯度低，价值低，例如使用常规的水或水溶液或有机液体或有机溶液作为液相保护介质，生产出的金属粉末的纯度最多能达到3N级＝99.9％—4N级＝99.99％，而4N级(4N级＝99.99％)的块状钛金属的价格为7万元左右/吨，5N级(5N级＝99.999％)的块状钛金属的价格为120—160万元左右/吨，6N级(6N级＝99.9999％)的块状钛金属的价格为500万元左右/吨，可见，块状金属的纯度越高，其价格越高，同理，制作的金属粉末的纯度越高，其附加值也更高，使用普通水制作的金属粉末的纯度最多能达到3N级—4N级，其价值会很低；二是使用常规的水或水溶液或有机液体或有机溶液作为液相保护介质降温速度慢，金属气体容易团聚，导致无法生产更细或超细的金属粉末，金属粉末的粒度基本只能位于0.3—1μm，使得金属粉末的生产效率低，质量差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种高纯超细金属粉末的冷却方法，该冷却方法的冷却速度快、金属气体不易团聚，可生产出更细的超细金属粉末，而且纯度高。

本发明的目的是这样实现的：

一种高纯超细金属粉末的冷却方法，向金属粉末生产炉内生产的高温的钛金属粉末气雾中喷入低温雾化的颗粒度为1—49μm的高纯水，使雾化水包覆在金属粉末表面对金属粉末进行冷却，经冷却的金属粉末被吸入真空收集器中沉积后排出到真空收集器外得到高纯超细金属粉末，所述的高纯水的电阻率为10—20Ω.mm²/m，所述的高纯水为0—1℃的水；当然，高纯水雾化的颗粒度也可以是为1—9μm或50—300μm，颗粒度越小，冷却效果越好。

上述高纯水的电阻率为15—18.5Ω.mm²/m。

上述金属粉末的纯度为99.99％—99.9999％。

上述超细金属粉末的颗粒度为100—300nm。

上述的高纯水为0℃的水。

用高纯水的水蒸汽替换所述的低温雾化的颗粒度为1—49μm的高纯水喷入金属粉末生产炉内生产的高温金属粉末气雾中进行冷却。

本发明相比现有技术具有以下显著优点和有益效果：

1、本发明的冷却介质使用低温雾化的颗粒度为5—49μm的高纯水，使用5N级以上的金属原料，可以生产出接近5N级(同纯度)的金属粉末，生产成本低，生产出的金属粉末的附加值高。

2、本发明的冷却介质使用颗粒度为5—49μm、0—1℃的高纯水，冷却速度快，吸入真空收集器内的金属粉末可降至60—70℃以下的温度，金属气体不易团聚，便于收集，质量稳定，得到的超细金属粉末的颗粒度为100—300nm，超细金属粉末的附加值更高。