[发明专利]物理气相沉积法制备二元亚微米金属合金粉末的加料方法

权利要求书

1.一种物理气相沉积法制备二元亚微米金属合金粉末的加料方法，其特征在于：该方法的步骤包括：

(1)计算在一定温度范围内的金属合金粉中各金属元素的饱和蒸汽压，并根据金属合金粉中各元素的含量及拉乌尔定律计算各金属元素的加料速度比；

(2)然后根据步骤(1)计算的各金属元素的加料比，将金属合金粉中，占大比例的纯金属作为主金属元素先加入到金属蒸发装置内的坩埚中，检查金属蒸发装置构成的反应系统的气密性合格后，对反应系统进行抽真空，然后开启设置于金属蒸发装置底部的氮气阀，对反应系统充入氮气，使反应系统内的气氛为惰性；

(3)开启设置于金属蒸发装置顶部的等离子枪，以产生的等离子转移弧作为加热源对原料加热熔化，至坩埚内的金属开始沸腾蒸发，并同时根据步骤(1)所计算的数据，调节金属合金粉中小比例金属即次金属元素的加料速度，并设定好主金属元素的加料速度，开始加料；在整个过程中，次金属元素的加料速度保持不变，且不能停止；

(4)两种金属在等离子弧的作用下，共同蒸发，在氮气输送下进入粒子控制器中，金属蒸气紊乱碰撞结合，冷却，形核长大成金属合金颗粒；

(5)金属合金粉中各金属含量随着时间的变化逐渐稳定并维持不变，其合金粉粒径在亚微米级别。

2.根据权利要求1所述的物理气相沉积法制备二元亚微米金属合金粉末的加料方法，其特征在于：步骤(1)所述的金属元素的饱和蒸汽压和温度关系满足如下(1-1)所示方程式：

lgp＝AT^-1+BlgT+CT+D   (1-1)

式中：A、B、C、D为各种金属的饱和蒸汽压计算的系数；

T为开氏温度，P为金属的饱和蒸汽压。

3.根据权利要求1所述的物理气相沉积法制备二元亚微米金属合金粉末的加料方法，其特征在于：步骤(1)所述的拉乌尔定律为金属受热蒸发时，其蒸发的速率与两种金属的质量比、饱和蒸汽压，摩尔质量符合如下(1-2)方程所示：

JmaJmb=WaWb·PaMbPaMa---(1-2)]]>

式中：J_ma、j_mb为两种金属元素各自的蒸发速度，

W_a、W_b为两种金属元素各自的加料速度，

P_a、P_b为两种金属元素各自的饱和蒸汽压，

M_a、M_b：两种元素的摩尔质量。

4.根据权利要求3所述的物理气相沉积法制备二元亚微米金属合金粉末的加料方法，其特征在于：根据二元合金中两种金属元素的蒸发速度，推算的两种金属元素的加料速度W_a和W_b的比值满足式(1-3)：

WaWb=JmaJmb·PbMaPaMb---(1-3)]]>

式中：J_ma、j_mb两种金属元素的蒸发速度之比＝二元合金中各元素的重量百分含量之比；根据金属在各温度下的蒸汽压，计算出各温度下制备二元金属合金粉末所需要的两种金属的加料速度比W_a/W_b的比值。