本實用新型涉及金屬粉末制備技術領域,具體為一種快速凝固制備微細金屬粉末的裝置。
背景技術:
金屬是一種具有光澤(即對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、導熱等性質的物質。金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。在自然界中,絕大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如金、鉑、銀、鉍以游離態存在。金屬礦物多數是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽,金屬粉末是指尺寸小于1mm的金屬顆粒群。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質的某些難熔化合物粉末,是粉末冶金的主要原材料,而所謂快速凝固技術是指將金屬或合金的熔液快速冷凝,形成非晶、準晶和微晶的技術,快速凝固技術是金屬材料領域內最具革命性的新技術,它的出現無論是對合金成分的設計,還是對合金的微觀組織結構以及宏觀特性都產生了深刻的影響,已成為發展新型材料的重要手段之一,快速凝固技術在全世界范圍內都獲得了廣泛的發展近20多年來,航空、航天、艦船、汽車、冶金、化工等領域對快速凝固微細金屬粉末的需求日益增加,特別是在一些材料制備的新領域如粉末注射成型、自蔓燃高溫合金、金屬基復合材料等也是以微細金屬粉末為前提,因此一種快速凝固制備微細金屬粉末的裝置亟待開發。
技術實現要素:
針對以上問題,本實用新型提供了一種快速凝固制備微細金屬粉末的裝置,可以制備出微細金屬粉末,且快速凝固,同時整個裝置簡單方便,可以大規模 生產,而且有效地重復利用了惰性氣體,可以有效解決背景技術中的問題。
為實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:一種快速凝固制備微細金屬粉末的裝置,包括繞線軸、通氣管和冷卻箱,所述繞線軸表面繞有金屬絲,所述通氣管和冷卻箱連接在一起,且所述通氣管內部設置有電加熱線圈,所述通氣管一側連接有第一數顯氣壓表,通氣管另一側分別通過連接管連接有第一數字流量控制閥和第二數字流量控制閥,所述第一數字流量控制閥和第二數字流量控制閥另一端連接有主氣管,所述主氣管分別連接有進氣管、備用進氣管和抽氣管,所述主氣管一側連接有第二數顯氣壓表,所述主氣管底端連接有循環泵,所述循環泵通過出氣管和冷卻箱連接在一起,所述冷卻箱內部安裝有旋轉輥,所述冷卻箱內壁分別安裝有冷卻液噴灑裝置和旋轉桿,所述旋轉桿連接有旋轉圓盤,所述冷卻箱底端安裝有粉末收集罐。
作為本實用新型一種優選的技術方案,所述進氣管、備用進氣管和抽氣管內部均安裝有控制閥門。
作為本實用新型一種優選的技術方案,所述繞線軸采用電動旋轉軸。
作為本實用新型一種優選的技術方案,所述進氣管所用氣體采用惰性氣體,而所述冷卻液噴灑裝置噴出的冷卻液采用水、油、液氮或者其它惰性介質。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:該快速凝固制備微細金屬粉末的裝置,通過設置電加熱線圈,采用無接觸方式解熱,保證了粉末純度,同時可以控制氣流速度,利用冷卻液和惰性氣體的雙重冷卻,達到快速冷卻的效果,同時利用旋轉輥和旋轉圓盤的粉碎研磨,保證了金屬粉末的精細度。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖中:1-繞線軸;2-第一數字流量控制閥;3-第二數字流量控制閥;4-進 氣管;5-備用進氣管;6-抽氣管;7-第二數顯氣壓表;8-循環泵;9-冷卻箱;10-第一數顯氣壓表;11-電加熱線圈;12-冷卻液噴灑裝置;13-旋轉輥;14-旋轉圓盤;15-旋轉桿;16-出氣管;17-金屬絲;18-通氣管;19-連接管;20-主氣管;21-控制閥門。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
實施例:
請參閱圖1,本實用新型提供一種技術方案:一種快速凝固制備微細金屬粉末的裝置,包括繞線軸1、通氣管18和冷卻箱9,所述繞線軸1表面繞有金屬絲17,所述通氣管18和冷卻箱9連接在一起,且所述通氣管18內部設置有電加熱線圈11,所述通氣管18一側連接有第一數顯氣壓表10,通氣管18另一側分別通過連接管19連接有第一數字流量控制閥2和第二數字流量控制閥3,所述第一數字流量控制閥2和第二數字流量控制閥3另一端連接有主氣管20,所述主氣管20分別連接有進氣管4、備用進氣管5和抽氣管6,所述主氣管20一側連接有第二數顯氣壓表7,所述主氣管20底端連接有循環泵8,所述循環泵8通過出氣管16和冷卻箱9連接在一起,所述冷卻箱9內部安裝有旋轉輥13,所述冷卻箱9內壁分別安裝有冷卻液噴灑裝置12和旋轉桿15,所述旋轉桿15連接有旋轉圓盤14,所述冷卻箱9底端安裝有粉末收集罐。
所述進氣管4、備用進氣管5和抽氣管6內部均安裝有控制閥門21,所述 繞線軸1采用電動旋轉軸,所述進氣管4所用氣體采用惰性氣體,而所述冷卻液噴灑裝置12噴出的冷卻液采用水、油、液氮或者其它惰性介質。
本實用新型的工作原理:金屬絲17在高頻的電加熱線圈11作用下熔化成金屬液滴,在產生的電磁場作用下懸浮于通氣管18中并繼續被加熱,當金屬熔球被加熱至一定溫度時,繼續受熱會有大量的金屬原子飛出熔球液面,與此同時,惰性氣體經過進氣管4可進入,作為冷卻介質始終以一定的流速掠過熔化的金屬液滴表面,原子飛出液面受冷后按照一定的方式凝聚成原子簇,在惰性氣流中成核并長大,顆粒、原子簇間發生碰撞與合并,最終形成金屬納米顆粒煙焰,被霧化介質噴在高速旋轉盤上離心破碎成微小的液粒,與此同時,通過冷卻液噴灑裝置12向旋轉輥13噴入冷卻劑,冷卻劑被高速旋轉輥13離心霧化成液珠,液珠與金屬液粒機械地混合在一起,并且起著隔離金屬液粒的作用,冷卻劑霧珠和金屬液粒在經過旋轉圓盤14和旋轉輥13粉碎,變得越來越細,在粉碎過程中,控制金屬液粒和冷卻介質的接觸時間,盡量避免金屬液粒在充分破碎前凝固,完成后金屬粉末進入粉末收集罐,同時利用循環泵8可以實現惰性氣體的重復利用。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。