[发明专利]一种球形非晶合金粉末制备装置与方法

权利要求书

1.一种球形非晶合金粉末制备装置，所述制备装置包括：

气雾化器，用于采用雾化气体将合金熔液破碎；

液冷装置，位于所述气雾化器下方且设置于所述气雾化器的气流喷嘴外围，用于将所述气雾化器破碎后的合金粉末中间体冷却形成球形非晶合金粉末。

2.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述制备装置还包括导液管，连接装有所述合金熔液的中间包和所述气雾化器；

优选，所述导液管上端与所述中间包连通；

优选，所述导液管下端部座设于所述气雾化器的对应插口；

优选，所述导液管的内腔从上到下呈倒锥形，锥角为0-15°；

优选，所述导液管的内腔从上到下由倒锥形过渡为圆筒状，锥角为1-15°。

3.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

在所述气雾化器的侧壁上设置有用于向所述气雾化器中通入所述雾化气体的进气管；

优选，在所述气雾化器下部围绕合金熔液出口设置有用于破碎所述合金熔液的气流喷嘴；

优选，所述气流喷嘴呈环形设置；

优选，所述气流喷嘴喷出气流的方向与竖向呈40-50°夹角。

4.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述液冷装置呈环形设置于所述气流喷嘴外围，用于形成冷却所述合金粉末中间体的环形冷却区；

优选地，所述液冷装置为具有双层壁的筒形结构，且所述液冷装置下底面设置有冷却液出口，用于冷却液向下流出形成冷却液幕，所述冷却液幕形成冷却所述合金粉末中间体的环形冷却区，更优选地，所述冷却液为水；或者所述液冷装置为具有双层壁的筒形结构，所述双层壁之间的空间填充有冷却液，筒形结构的中空区域是用于冷却所述合金粉末中间体的环形冷却区，更优选地，所述冷却液为液氮；

优选地，所述液冷装置固定于所述气雾化器的下底面上；

优选，所述液冷装置的侧壁上设置有用于向所述液冷装置注入冷却液的进液管。

5.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，

所述非晶合金粉末为FeSiB系非晶合金粉末；优选地，按照质量百分比，所述非晶合金粉末的组分包括：Si：1-14％、B：7-15％、C：≤4％、Cu：≤3％、Nb：≤4％、P：≤2％，余量为Fe和不可避免的杂质；

更优选地，所述FeSiB系非晶合金粉末为AP01、AP02或AP03合金粉末；

所述AP01合金粉末化学成分按质量百分比为：Cu：1％、Nb：3％、Si：13.5％、B：9％、Fe：余量以及不可避免的杂质；

所述AP02合金化学成分按质量百分比为：Cu：1％、Nb：1％、Si：4％、B：9％、C：0.3％、Fe：余量以及不可避免的杂质；

所述AP03合金化学成分按质量百分比为：Cu：1.2％、Si：2％、B：12％、P：2％、Fe：余量以及不可避免的杂质。

6.一种球形非晶合金粉末制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：将原料熔化，得到合金熔液；

S2：在真空或惰性气氛下，采用惰性雾化气体对所述合金熔液进行雾化处理，得到合金粉末中间体；

S3：所述合金粉末中间体进入冷却区进行冷却，得到所述球形非晶合金粉末。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

在步骤S1中，在高于所述原料熔点50～250℃的条件下将所述原料熔化，得到所述合金熔液；

优选，在步骤S1中，在高于所述原料的熔点150～200℃的条件下将所述原料熔化，得到所述合金熔液。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

在步骤S2中，所述雾化处理时，雾化气体压力为2～6Mpa；

所述雾化处理时的真空度控制10Pa以下；

优选，在步骤S2中，所述惰性雾化气体为氮气或氩气；

优选，在步骤S3中，所述冷却的速率为10⁶K/s以上；

优选，所述冷却的速率为10⁶-10⁷K/s。