[发明专利]超细粉末的制备装置和制备方法

权利要求书

1.超细粉末的制备装置，其特征在于，包括：

作为超细粉末制备场所的真空腔室；

将金属细丝送入真空腔室的送丝机构；

使真空腔室的金属细丝尖端熔化成熔融态的加热器；

使熔融态金属细丝尖端隔断形成脉冲金属液滴的激振器；

将金属液滴分散成金属微滴的激光组件；

惰性气体的进气组件和保持真空腔室真空度的抽气组件，所述惰性气体用于在真空腔室内将金属微滴冷凝成超细粉末；

用于收集超细粉末并防止其静电团聚的收集组件；

以及控制中心，其中，激光组件、送丝机构和激振器通过控制中心控制耦合同步，使得每形成一滴金属液滴，激光组件同步发出一个激光脉冲轰击该金属液滴形成金属微滴，送丝机构同步将金属细丝送入一个单位长度以保持金属细丝尖端在真空腔室的位置保持不变。

2.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述激光组件包括激光发生器和聚焦透镜，聚焦透镜位于激光发生器与金属液滴的运动轨迹之间，使得激光发生器发出的激光脉冲经聚焦透镜汇聚形成聚焦光斑照射在金属液滴上，聚焦光斑的直径大于金属液滴的直径。

3.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述激振器包括细丝振动器，所述细丝振动器套在金属细丝上并发出均匀振动脉冲，使得熔融态金属形成均匀脉冲金属液滴。

4.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述收集组件包括转动圆盘、保护溶液输送机构和收集器，转动圆盘位于金属微滴发生位置的下方，收集器的上部呈漏斗形且包围所述转动圆盘设置，保护溶液输送机构将保护溶液持续送入至转动圆盘表面并形成保护膜，转动圆盘将混有保护溶液和超细粉末的悬浊液送入收集器。

5.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述加热器为感应线圈，所述感应线圈环绕所述金属细丝尖端设置；

所述控制中心包括同步发生器，所述同步发生器与激光组件、激振器和送丝机构连接。

6.如权利要求1～5任一所述的制备装置，其特征在于，

所述制备装置还包括监测金属液滴的摄像机组，所述摄像机组包括两台正交放置的CCD摄像机，其在线监测金属液滴的发生位置和金属液滴的形状尺寸，并将数据传送到控制中心。

7.采用权利要求1-6任意一项的超细粉末的制备装置制备超细粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用送丝机构将金属细丝的尖端送入腔室内；

使用抽气组件对腔室抽真空，保持腔室内为高真空；

使用进气组件向真空腔室内充入适量惰性气体；

使用加热器将金属细丝尖端熔化成熔融态；

使用激振器将熔融态金属隔断形成均匀脉冲金属液滴；

使用与金属液滴的形成耦合同步的脉冲激光轰击金属液滴，形成金属微滴；

金属微滴被真空腔室内的惰性气体冷凝成超级细粉；

使用收集组件收集超细粉末。

8.如权利要求7所述的超细粉末的制备方法，其特征在于，

金属细丝的断面为圆形，直径均匀，且范围在0.05～0.5mm，金属细丝尖端为圆锥形。

9.如权利要求7所述的超细粉末的制备方法，其特征在于，

对腔室抽真空的步骤中，真空度为10^-3Pa；充入惰性气体的步骤中，动态充气压力为13.3～133Pa。

10.如权利要求7所述的超细粉末的制备方法，其特征在于，

形成金属液滴的步骤中，金属液滴的直径为20～40μm；

形成金属微滴的步骤中，使用激光发生器发射脉冲激光，使用聚焦透镜将脉冲激光汇集成聚焦光斑照射在金属液滴上，瞄准对金属液滴进行轰击，聚焦光斑的直径为60～80μm。