[发明专利]一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘

权利要求书

1.一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，包括喷盘上唇（1）和喷盘下唇（2），所述喷盘上唇（1）中心有贯穿喷盘上唇厚度的中心孔（4），所述中心孔（4）上口为入口，下口为出口，所述喷盘下唇（2）设有用于与外部气源连接的进气管道（3），所述喷盘下唇（2）与喷盘上唇（1）装配后可形成环形气腔（6），所述环形气腔（6）与进气管道（3）连通，其特征在于：

所述喷盘上唇（1）与喷盘下唇（2）装配后，所述喷盘上唇（1）与喷盘下唇（2）的对接面组成喷嘴，所述喷嘴作为环形气腔（6）的出口，

所述喷盘上唇（1）的对接面上开设有用于安装隔片的上唇插槽（11），所述上唇插槽（11）由喷盘上唇（1）对接面上一点向下延伸至喷盘上唇（1）的下端，所述上唇插槽（11）沿喷盘上唇（1）的对接面周向开设，

所述喷盘下唇（2）的对接面上开设有用于安装隔片的下唇插槽（21），所述下唇插槽（21）由喷盘下唇（2）对接面的上端向下延伸至喷盘下唇（2）的下端，所述下唇插槽（21）沿喷盘下唇（2）的对接面周向开设，

所述喷盘上唇（1）的对接面上安装的隔片可与喷盘下唇（2）的对接面形成完全闭合，所述喷盘下唇（2）的对接面上安装的隔片可与喷盘上唇（1）的对接面形成完全闭合，

所述喷盘上唇（1）和喷盘下唇（2）的至少其一安装隔片，

所述喷盘上唇（1）与喷盘下唇（2）装配后，所述隔片将喷嘴分隔成单层环孔型半Laval结构的喷嘴或环孔与环孔型半Laval结构的双层结构喷嘴；

所述隔片的形状与喷盘上唇（1）和喷盘下唇（2）之间的缝隙结构保持一致；所述隔片有不同规格，用以配合喉部宽度调整后的装配，能够增加气雾化的工艺窗口。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述环孔型半Laval结构的喷嘴通过喷盘上唇（1）的中心孔（4）轴线的剖面是以中心孔（4）轴线为中心线对称的缝形通道，所述缝形通道一侧为直线，另一侧为曲线，所述缝形通道由喷盘上唇剖面直线AB、喷盘下唇剖面圆弧段DE、圆弧段EF和直线CD组成，圆弧段DE和直线CD在连接点D处相切，圆弧段DE和圆弧段EF在连接点E处相切，圆弧段EF在F点处的切线与直线AB平行，所述缝形通道的喉部为圆弧段DE与直线AB之间的最短距离，圆弧段DE上与直线AB距离最近的点为H，圆弧段DH与直线AB形成缝形通道的逐渐收缩，圆弧段HE和EF与直线AB形成缝形通道的逐渐扩张。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘上唇通过中心孔轴线的剖面中，直线AB的延长线与中心孔轴线形成夹角α为0°～80°，且α≠0°。

4.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘下唇通过中心孔轴线的剖面中，直线CD与过C点竖直方向的夹角β为10°～160°。

5.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘下唇通过中心孔轴线的剖面中，圆弧段DE的半径R₁与圆弧段EF的半径R₂的比值R₁/R₂为4：1～1：5。

6.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘下唇通过中心孔轴线的剖面中，直线CD的长度l与圆弧段DE的半径R₁及圆弧段EF的半径R₂之和的比值l/(R₁+R₂)为3：1～2：3。

7.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘上唇通过中心孔轴线的剖面中，直线AB的长度s与喷盘下唇圆弧段DE的半径R₁和圆弧段EF的半径R₂之和的比值s/(R₁+R₂)为2：3～3：7。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于金属粉末气雾化制备的自由式超音速喷盘，其特征在于，所述喷盘上唇（1）与喷盘下唇（2）装配时，所述喷盘上唇（1）上的上唇插槽（11）与所述喷盘下唇（2）的下唇插槽（21）相错开；

所述喷盘上唇（1）的对接面的横截面上，所述上唇插槽（11）沿其圆周均匀分布，所述喷盘下唇（2）的对接面的横截面上，所述下唇插槽（21）沿其圆周均匀分布。