一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法
2023-09-27 07:08:40
一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法
【專利摘要】一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，包括1.熔煉爐，2.感應線圈，3.氣體霧化器，4.霧化塔，5.霧化塔基座，6.轉動軸承，7.驅動鏈輪，8.雙層冷卻水裝置，9.連接出料收集裝置；其特徵在於利用霧化氣體將感應熔煉爐熔化的金屬液體分散為微小液滴，微小液滴撞擊霧化塔內表面，發生變形並驟冷凝固，得到微晶或非晶態的粉末材料；本發明的技術能夠製備金屬單質、金屬合金或各種非金屬材料的微晶和非晶態粉末材料。
【專利說明】一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於一種利用通過特別設計的加工設備，集成霧化方法和急冷方法製備微晶和肖_晶態粉末材料的方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]非晶合金材料是介於晶體和液體之間的一種物質聚集態，非晶態合金是有別於晶態合金的完全各向同性的材料，具有高強度，高硬度，高塑性，優異軟磁性能，高耐蝕性及優異的電性能，有較好的催化及儲氫能力。由於非晶合金材料有以上優點，它成為了電力電子信息等高新【技術領域】的先進應用材料。
[0004]根據現有的技術還無法通過單一的霧化法等一些常規制粉法來生產非晶合金粉末，而常規的非晶合金粉末的生產方法通常是採用非真空或非保護氣氛環境下的單輥急冷法，又無法達到高品質非晶材料規模化和連續化的生產。集成霧化法和急冷法各自特點，是開發一種規模化和連續化的高質量微晶和非晶合金粉末材料生產方法和設備的優選路徑。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明涉及一種利用感應線圈加熱熔化加工材料，集成霧化法和急冷法製備微晶和非晶粉末材料的方法。在霧化過程中，熔化的材料液束流被機械力或霧化氣體介質分散成微小液滴，微小液滴在一個特別設計的傾斜旋轉霧化塔中飛行，撞擊霧化塔內表面，發生變形並驟冷凝固，冷卻速度達到105-107K/S，得到微晶或非晶態的粉末材料。為保持霧化塔內表面的低溫性，並防止粉末相互粘結和粘結在霧化塔表面上，霧化塔設計成雙層水冷結構，作旋轉運動，這樣霧化塔內表面能充分冷卻。
[0007]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明裝置的構造圖。
[0009]圖中:1.熔煉爐，2.感應線圈，3.氣體霧化器，4.霧化塔，5.霧化塔基座，6.轉動軸承，7.驅動鏈輪，8.雙層冷卻水裝置，9.連接出料收集裝置。
[0010]
【具體實施方式】
[0011]通過感應線圈2加熱，將熔煉爐I內的金屬熔化，熔化的金屬液體通過熔煉爐坩堝漏包的限流孔形成液束流向下澆注，經過霧化器3的霧化氣體焦點被分散為小液滴進入霧化塔4，飛行過程中受表面張力作用逐漸球化，在完全凝固球化之前撞向霧化塔壁內表面，發生變形並驟冷凝固，冷卻速度達到105_107K/S，得到微晶或非晶態的粉末材料。為快速冷卻凝固，並防止粉末相互粘結和粘結在霧化塔內表面上，霧化塔設計成雙層水冷結構8，；通過轉動軸承6和驅動鏈輪7的作用，在霧化塔基座5上作旋轉運動，確保霧化塔內表面能充分冷卻；為控制霧化液滴的飛行冷卻速度，霧化塔內通入可控工藝溫度的惰性氣體或空氣。製備的粉末在霧化塔系統內壁冷卻滑落沉積，集中在霧化塔底部出口 9收集。
【權利要求】
1.一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為，通過感應線圈加熱，將熔煉爐中的金屬熔化，熔化的材料液束流被機械力或霧化氣體介質分散成微小液滴，微小液滴在一個特別設計的傾斜旋轉霧化塔中飛行撞擊霧化塔內表面，發生變形並驟冷凝固，得到微晶或非晶態的粉末材料。
2.如權利要求I所述的一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為：本發明裝置包括熔煉爐、感應線圈、氣體霧化器、霧化塔、霧化塔基座、轉動軸承、驅動鏈輪、雙層冷卻水裝置、連接出料收集裝置。
3.如權利要求I所述的一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為：通過感應線圈加熱，將熔煉爐內的金屬熔化，熔化的金屬液體通過熔煉爐坩堝漏包的限流孔形成液束流向下澆注，經過霧化器霧化氣體焦點被分散為小液滴進入霧化塔。
4.如權利要求I所述的一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為：金屬液滴在霧化塔中飛行撞向霧化塔壁內表面，發生變形並驟冷凝固，得到微晶或非晶態的粉末材料。
5.如權利要求I所述的一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為：為微小液滴快速冷卻凝固，並防止粉末相互粘結和粘結在霧化塔內表面上，霧化塔設計成雙層水冷結構，通過轉動軸承和驅動鏈輪的作用，在霧化塔基座上作旋轉運動，確保霧化塔內表面能充分冷卻。
6.如權利要求I所述的一種製備微晶和非晶態粉末材料的方法，其特徵為：為控制霧化液滴的飛行冷卻速度，霧化塔內通入可控工藝溫度的惰性氣體或空氣。
【文檔編號】B22F9/08GK103769595SQ201310602203
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】王利民 申請人:王利民