[发明专利]一种基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法

权利要求书

1.一种基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将硅、铜、镍和铬的单质原料按配比依次放入到熔化炉石墨坩埚中，启动真空抽气系统，待到真空度达到1×10-1Pa～10×10-1Pa时，开始中频加热，对原材料进行熔化冶炼；当石墨坩埚中温度达到1200～1400℃，压力在-0.06Mpa～-0.02Mpa时，关闭真空抽气系统，充入惰性保护气体，并通过电磁感应搅拌，继续加热直至原材料处于完全熔化态；熔化冶炼时进行初炼，初炼时间为50～60min，初炼过程中进行底吹惰性保护气体操作；初炼结束后，停止送电，静置10～15min；进行精炼，精炼时间为15～20min，精炼过程中进行底吹惰性保护气体操作操作；

S2、通过红外测温仪器检测，待CuNiSi合金熔液过热度达到100～150℃之间，将熔液倒入中间包后保温静置，启动惰性气体加热装置，加热雾化气体；所述中间包包括有熔液腔，所述熔液腔的下部设有导流通道；还包括隔膜结构，设置于所述熔液腔的内壁上；所述熔液腔包括以下重量份的原料：石涅8～10、粒径3～5mm的煅烧膨土岩5～8、粒径180～200μm的金刚砂3～5和粘土2～3；所述隔膜结构包括以下重量份的原料：方镁石70～80，红柱石15～18，磷酸三钙4～5，皂土5～8，纤维素胶2～3；所述隔膜结构的厚度为7～8mm；

S3、通过导流管将金属熔液引入雾化舱，在气压为1～4MPa条件下，将高压惰性气体通过喷嘴将金属熔液雾化破碎成大量细小液滴，液体飞行过程中凝固成球形粉末颗粒；雾化时首先对所述金属熔液进行一级雾化，雾化压力为1～3MPa，形成合金熔滴，然后气体对所述熔滴进行二级雾化，最后在飞行凝固过程中形成粉末并且发生氢化反应，在合金粉末表面生成氢化钛薄膜，该薄膜的厚度为0.1μm～0.15μm；所述二级雾化的压力为2～4MPa；

S4、在低温干燥的氩气环境下进行风吹，冷却后，静置10～20min，在真空度为0.04Pa条件下，超声振荡处理，再经筛分离达到制备各种粒度的金属粉末，球形率达到85％-95％，真空包装；超声振荡是将待分离的金属粉末放入分离装置内，所述待分离的金属粉末沿着与所述分离装置呈38～42°夹角的斜槽上振荡滑落至传输器上；所述传输器匀速运动，带动滑落至所述传输器上的金属粉末，所述待分离的金属粉末按照球形度的大小，依次经多层筛后跌落至多级粉末收集箱内；所述传输器的传输速率为1～2m/min。

2.根据权利要求1所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S1中的惰性保护气体为99.999％的高纯氩气。

3.根据权利要求1-2所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S1中进行电磁感应搅拌的电磁感应炉功率是150～350KW，频率1000～1500HZ。

4.根据权利要求3所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S2中保温静置的时间为5～10分钟，保温温度为1200～1400℃。

5.根据权利要求1-4所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S2中加热雾化气体至200～400℃。

6.根据权利要求1所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S3中的高压惰性气体是高温干燥的高纯氩气，惰性气体的温度为200～400℃，气体的流速为100～300℃mL/min，惰性气体与金属熔液的流量比为4～16:1。

7.根据权利要求6所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S4中的冷却后温度为10～20℃。

8.根据权利要求6-7所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，所述步骤S4中超声振荡的频率为20KHz，超声振荡处理的时间为6-10min。

9.根据权利要求8所述的基于VIGA工艺制备CuNiSi球形粉的方法，其特征在于，CuNiSi合金球形粉末的主要化学成分与质量分数比为：Ni:(1～5)％；Si:(0.4～1.5)％；Cr:(0～0.5)％，Cu:余量；所制备的球形金属粉末粒度分为以下几段：≤15μm，15μm-70μm,70μm-150μm，≥150μm。