[发明专利]通过雾化以伸长部件的形式的原材料制造粉末粒子的方法和设备

权利要求书

1.通过雾化以伸长部件形式的原材料而制造粉末粒子的方法，其包括：

a)经由注入探管将原材料引入到感应耦合等离子体炬中；

b)将原材料的前部在等离子体炬内部的预热区中预热到低于其熔点的温度；

c) 用所述等离子体炬的雾化喷嘴中形成的一个或多个等离子体射流将原材料的前端表面熔融，其中雾化喷嘴包括通道，原材料的前部通过该通道行进以使原材料的前端暴露于所述一个或多个等离子体射流；和

d)将原材料在雾化区中雾化。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述雾化产生原材料液滴，该原材料液滴在冷却室内在飞行中冷却和冷冻，形成粉末粒子。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述液滴通过重力落向粉末收集器，该粉末收集器位于冷却室底部处。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述液滴在通过气体或通过真空推进的情况下沿着除竖直以外的方向朝着粉末收集器行进。

5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括通过下游的旋风分离器或在过滤器中收取粉末粒子。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中控制在预热区中原材料的移动速度和/或行进距离以容许加热原材料、同时避免其熔融。

7.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中原材料包括纯金属、合金、陶瓷或复合材料。

8.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中原材料包括钛、铝、钒、钼、铜或其合金。

9.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中伸长部件为棒、线或填充管。

10.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中将伸长部件引入到感应耦合等离子体炬中是使用进料机构通过注入探管进行的，所述进料机构包括操作用于控制伸长部件的进料速率的第一组轮子。

11.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中雾化区包括雾化喷嘴，其中将原材料的前端暴露于在雾化喷嘴中形成的一个或多个等离子体射流致使原材料的前端表面熔融和雾化。

12.如权利要求11所述的方法，其中一个或多个等离子体射流选自环状等离子体射流、多个会聚的等离子体射流及其组合。

13.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中预热包括原材料与等离子体的直接接触。

14.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中预热包括由等离子体通过辐射管的间接加热。

15.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中等离子体由气体产生，所述气体包括氩气、氦气或其组合。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述气体进一步包括氢气、氧气和/或氮气。

17.通过雾化以伸长线形式的原材料制造粉末粒子的设备，其包括

a)进料机构，用于将原材料引入到感应耦合等离子体炬中；

b)在等离子体炬内部的预热区，用于将原材料的前部预热到低于其熔点；

c) 包括雾化喷嘴的感应耦合等离子体炬，其配置成在雾化喷嘴中形成一个或多个等离子体射流并且通过等离子体使原材料熔融，其中雾化喷嘴包括通道，原材料的前部通过该通道行进以使原材料的前端暴露于所述一个或多个等离子体射流；和

d)雾化区，用于雾化原材料。

18.如权利要求17所述的设备，其进一步包括用于接收在雾化区中产生的原材料液滴的冷却室，其中所述液滴在冷却室内在飞行中冷却和冷冻，形成粉末粒子。