[实用新型]用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置及高温蒸发器

说明书

本实用新型公开了一种用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置及高温蒸发器，蒸发混合装置包括加热源和坩埚，坩埚包括坩埚本体和坩埚盖，加热源的端部自坩埚盖伸入坩埚内，加热源与熔融料液的表面之间具有多个蒸发区和非蒸发区，坩埚本体与坩埚盖之间设置有入口区，入口区内设有贯穿的载流气入口，坩埚盖上设置有出口区，出口区内设有贯穿的载流气出口。本实用新型的用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置通过载流气入口进入的载流气经过非蒸发区的加热后穿过多个蒸发区，使得外层的蒸发区内的原料蒸气和内层的蒸发区内的原料蒸气充分混合，充分混合的蒸气在载流气的携带下自载流气出口离开装置，得到成分均匀性好的合金粉。

技术领域

本实用新型涉及高温气相法制备合金粉领域，更具体地，涉及一种用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置及高温蒸发器。

背景技术

气相法制备合金粉时多采用雾化法，具体过程如下：首先将原料融化混合，然后通过高压或高速离心形成液滴，固化后获得合金粉。此种方法成本低，技术路线简单，但是所制备的合金粉直径多为5微米以上尺寸，较难达到纳米级别或亚微米级别。

国内外亦有采用物理气相法或化学气相法制备合金粉。化学气相法对设备要求较高，多使用还原性气体参与反应，安全性与环保性较差。物理气相法能制备出粒径较小的合金粉，但是因为不同金属原料的沸点不相同，蒸发时金属蒸气难以均匀分布，制得的合金粉易出现成分不均匀的现象以及偏析现象，影响合金粉各组分的协同效应。

因此，如何提供一种可有效提高合金粉成分均匀性的装置成为本领域亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种可有效提高合金粉成分均匀性的装置的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置。

该用于气相法制备超细合金粉的蒸发混合装置包括加热源和坩埚，所述坩埚包括坩埚本体和设置在所述坩埚本体上方的坩埚盖，所述加热源的端部自所述坩埚盖伸入所述坩埚内并与所述坩埚本体内的熔融料液具有预设间距，所述加热源与熔融料液的表面之间具有由内向外顺次排布的多个蒸发区和环绕最外层的所述蒸发区的非蒸发区，所述坩埚本体与所述坩埚盖之间设置有入口区，所述入口区内设有贯穿的载流气入口，所述坩埚盖上设置有出口区，所述出口区内设有贯穿的载流气出口，所述入口区与所述蒸发区和所述出口区相对设置。

可选的，所述加热源为等离子弧加热设备、电弧加热设备或激光加热设备中的一种。

可选的，所述加热源与所述坩埚本体内的熔融料液之间的间距为25～250mm；和/或

所述坩埚本体内的熔融料液的表面直径为50～500mm。

可选的，所述坩埚本体内的熔融料液的表面的几何中心和所述加热源的中心轴均位于所述坩埚的中心轴上。

可选的，所述入口区内设有多个彼此独立的所述载流气入口；和/或

所述载流气出口的横截面为圆形或椭圆形。

可选的，所述载流气入口的横截面面积与熔融料液的表面面积的比值为1:(0.5～50)；和/或

所述载流气出口的横截面面积与熔融料液的表面面积的比值小于0.5。

可选的，所述入口区的几何中心至熔融料液的表面的距离小于所述出口区的几何中心至熔融料液的表面的距离。

可选的，所述坩埚盖上还设有加料口和/或观察口。

可选的，所述入口区沿着所述坩埚的周向设置，且所述载流气入口的分布区域小于或等于270°；和/或