[发明专利]一种制备复合金属粉的装置、方法和复合金属粉

权利要求书

1.一种制备复合金属粉的装置，其特征在于，所述装置包括：

雾化系统，所述雾化系统包括混合器以及离心雾化器；

其中，所述混合器具有中心腔以及环绕中心腔设置的环形腔，所述中心腔的下部设置有与中心腔连通的中心孔，所述环形腔的下部设置有与环形腔连通且环绕中心孔设置的锥形缝，所述锥形缝朝向中心孔的轴线收缩，并且所述锥形缝的焦点与所述中心孔的轴线相交；锥形缝顶角20～100°；

其中，离心雾化器包括旋转盘以及与旋转盘传动连接的动力装置；所述旋转盘位于所述锥形缝的焦点的下方20～600毫米；

所述装置还包括：

雾化腔室，所述雾化腔室包括雾化室，位于所述雾化室的上方的上保护室以及与雾化室的下部连接的集粉罐；

供料系统，所述供料系统包括位于上保护室内的核料定量输送器以及位于雾化腔室外部的熔体输送装置；所述核料定量输送器连通混合器的中心腔；所述熔体输送装置包括熔炼炉以及与熔炼炉连通的熔体定量输送器，所述熔体定量输送器通过熔体输送管道连通混合器的环形腔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，锥形缝顶角为50～70°。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转盘位于所述锥形缝的焦点的下方80～300毫米。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述混合器的中心孔和锥形缝以及所述旋转盘位于所述雾化室内。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述核料定量输送器以及混合器均设置有温度控制器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

气氛及压力控制系统，所述气氛及压力控制系统包括与上保护室连接的第一压力控制器，与雾化室连接的第二气体压力控制器和氧浓度控制器，以及分别与上保护室、雾化室和熔炼炉连接的真空系统。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制系统，所述控制系统分别与雾化系统、供料系统和气氛及压力控制系统电连接。

8.一种使用权利要求6所述的装置制备复合金属粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备熔体以及核料；

所述熔体通过喷射形成锥形薄膜，所述核料形成核料流，所述核料流与所述锥形薄膜在所述焦点附近相交，使得熔体与核料混合得到混合料；

对混合料进行离心雾化；

其中，

所述方法包括：

装炉，将形成熔体所用金属原料按设计配比装入熔炼炉中，将核料装入核料定量输送器中；

气氛准备，启动真空系统对上保护室、雾化室及熔炼炉抽真空，当真空达到设定值时充入保护气体使雾化室及熔炼炉的压力达到设定值；

加热与熔炼，开启熔炼炉的电源，对金属原料进行加热熔炼，同时预热核料定量输送器以及混合器；

雾化，当熔炼完成且核料定量输送器以及混合器的温度达到设定值时，启动熔体定量输送器，将熔体定量输送到混合器的环形腔中，熔体在压力的作用下通过混合器的锥形缝喷射出来，形成锥形薄膜；与此同时开启核料定量输送器，将核料定量输送到混合器的中心腔中，通过混合器的中心孔形成核料流并落到锥形薄膜上，核料与熔体混合得到混合料并一起喷射到旋转盘上，通过旋转盘进行离心雾化，随后冷却凝固形成核壳结构的复合金属粉；

收集、分级与包装，雾化形成的复合金属粉落入集粉罐中，经过分级制备出成品，然后包装。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述上保护室中的压力为0~1MPa；所述雾化室的压力为0~1MPa；所述雾化室中氧浓度为20~3000ppm；所述混合器中熔体压力为0.1~5MPa。