[发明专利]一种球形非晶合金粉末制备装置与方法

说明书

本发明公开了一种球形非晶合金粉末制备装置，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，位于气雾化器下方且设置于气雾化器的气流喷嘴外围，用于将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。本发明还公开了一种球形非晶合金粉末制备方法，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合金熔液进行雾化处理，得到合金粉末中间体；S3：合金粉末中间体进入冷却区进行冷却，得到球形非晶合金粉末。通过如上制备装置或制备方法制备得到粒度更均一、球形更规则、含氧量更小的球形非晶合金粉末。

技术领域

本发明属于雾化制粉技术领域，特别涉及一种采用气雾化水冷工艺制备球形非晶合金粉末的装置与方法。

背景技术

雾化制粉是以快速运动的雾化介质(通常是高压的水或气)打击破碎将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制备方法。由于制取粉末的方法不同，所得到粉末的形状也大不相同。

非晶合金产品由于具有高饱和磁感应强度和高磁导率，解决了晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷对软磁性能的不利影响，用于制作变压器、互感器及电感元件等具有优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和高的电阻率及电耦合性能，目前在美国、日本、德国等国家都已经有一定的生产规模，大量的非晶合金逐渐取代坡莫合金及铁氧体涌向市场。随着电子器件高频化和小型化的发展，市场对高频率下高磁导率、低损耗软磁粉末的要求也日趋苛刻。因此，制备球形、低氧的非晶粉末成为解决问题的关键。

目前制备非晶软磁粉体的方式主要有两种：(1)带材破碎法；(2)雾化法。采用非晶带材破碎法制备的非晶粉由于粉末棱角多，容易刺破粉末表面包覆的绝缘层，因而限制了其市场的拓展。带材破碎法制备的非晶粉照片参见图1。现有雾化法制备非晶粉末的装置参见图2，包括雾化器1，进气管2，气流喷嘴3，导液管4，熔液喷嘴5。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种球形非晶合金粉末的制备装置，该装置合金非晶形成能力强，而且可以保证形成的粉末具有良好的球形度和低氧量。

本发明的目的之二在于提供一种球形非晶合金粉末的制备方法，该方法制备的球形非晶合金粉末球形度好、含氧量低。制备的非晶粉末可以解决电子器件高频下对高磁导率、低损耗非晶粉末的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，所述导液管上端与所述中间包连通。

在一些实施方式中，所述导液管下端部座设于所述气雾化器的对应插口。

在一些实施方式中，所述导液管的内腔从上到下呈倒锥形，锥角为0-15°。

在一些实施方式中，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°。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，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。

在一些实施方式中，所述气流喷嘴呈环形设置。

在一些实施方式中，所述气流喷嘴喷出气流的方向与竖向呈40-50°夹角。