[实用新型]一种球形微细金属粉体生产系统有效

专利信息
申请号: 201920684877.5 申请日: 2019-05-14
公开(公告)号: CN209935864U 公开(公告)日: 2020-01-14
发明(设计)人: 谢上川;刘德昆 申请(专利权)人: 湖州恒合科技有限公司
主分类号: B22F9/14 分类号: B22F9/14
代理公司: 11246 北京众合诚成知识产权代理有限公司 代理人: 韩燕燕
地址: 313100 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 真空雾化 等离子弧炬 陶瓷漏斗 雾化盘 本实用新型 金属原料 进料位置 送料装置 惰性气体循环系统 熔化 中高熔点金属 方向进料 粉体生产 粉体收集 加热热源 结构设置 进料口处 微细金属 喷嘴 过滤罐 球形度 中心点 转移弧 粉体 粒径 雾化 细化 连通 垂直 配合
【说明书】:

本实用新型提供了一种球形微细金属粉体生产系统,包括真空雾化塔、安装在真空雾化塔上方的等离子弧炬、送料装置,其将金属原料以垂直于等离子弧炬中线方向进料且进料位置为喷嘴的中心点;陶瓷漏斗,其设于送料装置的进料位置正下方;雾化盘,其安装于真空雾化塔的内部,陶瓷漏斗的下部置于该雾化盘的进料口处;粉体收集罐,其安装于真空雾化塔的底部;过滤罐,其通与真空雾化塔的下部连通,及惰性气体循环系统。本实用新型通过采用转移弧等离子弧炬为金属原料雾化提供能量密度及温度较高的加热热源,同时配合陶瓷漏斗及雾化盘的位置及结构设置特点,解决了现有技术中高熔点金属难以熔化、难以细化,粉体球形度不高且粒径大的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及新材料粉体生产领域,具体涉及一种球形微细金属粉体生产系统及其方法。

背景技术

微细金属粉体(特别是10微米以下)是具有高科技含量与高附加值的功能性基础粉体材料,也是材料领域发展最快的热点产品之一,在片式多层陶瓷电容器、表面封装领域、PCB电路板、高性能导电材料、吸波屏蔽材料、高效催化剂、烧结添加剂、金属和非金属的导电涂层处理等都有着广泛的应用。

对于微细金属粉体的制备已经报道了许多方法,根据反应体系的不同可分为气相法、液相法和固相法。液相法(也称溶液反应法)是当前实验室和工业上广泛采用的合成高纯超细粉体的方法,其主要优点是能精确控制化学组成,易于添加微量有效成分,超细粒子形状和尺寸也较容易控制,反应过程中还可利用各种精制手段,但是此类方法较适用于制备组成均匀且纯度高的复合氧化物超细粉体。固相法目前主要采用的是机械法(也称粉碎法),它采用研磨或气流、超声方法将块状物粉碎、细化,从而得到不同粒径范围的超细颗粒。机械法成本低,产量大,不足之处是粉体的细度、纯度及形态受设备和工艺本身的限制,往往得不到很细及高纯的粒子。气相法一般是指用气体原料或将原料蒸发成气体,然后通过化学反应或物理作用再生成超细颗粒的方法。这类方法中包括气相化学反应、激光合成法、电爆炸法、惰性气体冷凝法。气相法制备金属超细粒子的特点是产品纯度高、分散性良好、粒子粒径分布窄、粒径小,但是不足之处在于产量小,大批量生产成本高。

等离子体是物质除固态、液态、气态之外存在的第四种方式,对气体持续加热使其电离,形成由离子、电子和中性粒子组成的高能量气体状态称为等离子体,其具备的高温性(5000-10000K)、高热传导性、高纯度特性在现代工业中被广泛应用。

中国实用新型专利2016202349628公开了一种等离子雾化制备增材制造用高性能粉末的装置,包括真空系统、真空雾化塔、氩气储罐、等离子发生器、滚轮式金属卷丝输送系统、气体粉末分离装置、振动式粉末下料装置、粉末收集装置和气体净化再循环利用装置;真空系统与真空雾化塔的侧壁连通;等离子发生器安装在真空雾化塔顶部;气体粉末分离装置安装在真空雾化塔内,并与气体净化再循环利用装置连接;气体净化再循环利用装置连接与氩气供气管连接;振动式粉末下料装置安装在真空雾化塔下方的内壁上。该等离子雾化制备增材制造用高性能粉末的装置结构简单,使用方便,采用振动式粉末下料装置,避免了金属材料在等离子雾化成超细粉末后在真空雾化塔下方的堆积;真空环境下对金属材料通过等离子雾化效率高。但是该技术方案采用的是非转移弧等离子发生器,其无法适用于高熔点金属粉体的制备,而且用于金属雾化用的冷却气体的进气设置在真空雾化塔的底部,被熔化后的金属液滴在其重力作用下移动至真空雾化塔底部进行热交换冷却凝固成超细粉末颗粒,由于金属液滴在重力作用下下落过程中会发生热交换,使得金属液滴温度会逐渐降低,导致其球形度差且表面不光洁,所制备得到的粉体粒径大且不规则,成型的粉体粒径范围较大。

实用新型内容

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