[发明专利]一种微观组织可控的制备金属粉体的系统及方法

权利要求书

1.一种微观组织可控的制备金属粉体的系统，所述系统包括：制粉腔室、旋转电极、等离子体炬、粉体收集罐、粉体输运管道，所述旋转电极、所述等离子体炬的工作面位于所述制粉腔室内，所述制粉腔室与所述粉体收集罐通过所述粉体输运管道相连，其特征在于，所述粉体收集罐外部设置有温度控制系统，控制所述粉体收集罐的温度，金属粉体在所述粉体收集罐内进行热处理。

2.根据权利要求1所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述温度控制系统包括粉体收集罐的换热腔室、液态热交换介质循环管道、液态热交换介质恒温箱，所述粉体收集罐的换热腔室设置在所述粉体收集罐外围，与所述液态热交换介质恒温箱通过所述液态热交换介质循环管道连接，形成液态热交换介质回路。

3.根据权利要求2所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述制粉腔室和/或所述粉体输运管道的外围设置有制粉腔室和/或所述粉体输运管道的换热腔室，与所述液态热交换介质恒温箱通过所述液态热交换介质循环管道连接，形成液态热交换介质回路。

4.根据权利要求3所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述液态热交换介质恒温箱为1个时，所述液态热交换介质恒温箱与所述制粉腔室的换热腔室、所述粉体输运管道的换热腔室和/或所述粉体收集罐的换热腔室之间的液态热交换介质回路串联和/或并联。

5.根据权利要求3所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述液态热交换介质恒温箱大于等于2个时，所述制粉腔室的换热腔室、所述粉体输运管道的换热腔室和/或所述粉体收集罐的换热腔室可以与相同或不同的所述液态热交换介质恒温箱相连。

6.根据权利要求2～5任一项所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述液态热交换介质材料为水，或者低温态的液氮、液氦、液氨、液态二氧化碳、无机盐溶液，或者高温态的热油、熔盐、无机盐溶液。

7.根据权利要求2～5任一项所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，所述液态热交换介质循环管道、所述粉体收集罐的换热腔室、所述制粉腔室的换热腔室和/或所述粉体输运管道的换热腔室的外面包裹有隔热材料。

8.根据权利要求1所述的微观组织可控的制备金属粉体的系统，其特征在于，延长所述粉体输运管道1～10倍。

9.一种利用根据权利要求1～8任一项所述的微观组织可控的系统制备金属粉体的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a.制粉环境准备：将制粉腔室的空气利用真空系统抽出，然后通入所需的惰性气体到指定压强；

b.启动液态热交换介质循环；

c.启动待制粉棒料制作的旋转电极开始旋转、递进；

d.启动等离子体炬开始工作；

e.等离子体炬产生的电弧等离子体使得旋转电极棒料的端部开始液化，液化的金属在高速旋转作用下形成液滴被甩出，液滴在惰性气体气氛中冷却固化，形成待热处理的固态粉体；

f.待热处理的固态粉体，首先落到制粉腔室器壁，接着在重力作用下，流过粉体输运管道，在此过程中，粉体通过制粉腔室器壁和/或粉体输运管道器壁与液态热交换介质进行热交换，开始进行热处理；

g.待处理的固态粉体，最后落入粉体收集罐，通过粉体收集罐的器壁，持续与液态热交换介质进行热交换，完成最终热处理，得到满足微观组织要求的金属粉体；

h.完成制粉后，依次关闭等离子体炬、旋转电极的旋转动作、通入制粉腔室和粉体输运管道的换热腔室的液态热交换介质，在进入粉体收集罐的金属粉体充分完成热交换处理后，关闭通入粉体收集罐的换热腔室的液态热交换介质。

10.根据权利要求9所述的微观组织可控的制备金属粉体的方法，其特征在于，所述制粉腔室的换热腔室、所述粉体输运管道的换热腔室、所述粉体收集罐的换热腔室分别与具有不同温度的所述液态热交换介质恒温箱相连，进行分段热处理。