基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置及方法。装置包括：壳体、设置于壳体内的坩埚和收集仓，其特征在于：设置在粉末收集区的转盘为镶嵌式结构，选择导热性较差的材料转盘的基体部分，选择与液滴的润湿角小于90°的金属材料，镶嵌进主体部分作为转盘的雾化平面，雾化平面上设有同心圆凹槽，转盘内设有通气孔。本发明专利技术还公开了制备方法，结合脉冲微孔喷射和离心雾化法，配合转盘结构并对转盘表面进行感应加热，从而使金属液突破了传统熔融金属的分裂模式，实现了只有当雾化介质为水溶液或有机溶液时才能实现的纤维状分裂方式，制备出满足要求的高熔点金属粉末，粒径可控，圆球度高、无卫星滴、流动铺展性良好，适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置及方法
本专利技术属于球形金属粉末制备
，具体而言，尤其涉及一种基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置及方法。
技术介绍
近年来，材料逐渐向轻小化、集成化的方向不断发展，球形粉末材料在诸如电子封装、能源材料、生物医学等方面均有着广泛应用。国际上，加工方式也在不断变革，3D打印快速成型新技术产生并在研究中不断发展，这种以增材制造为理念的成型技术运用粉末状金属等粘合材料，通过逐层打印的方式制造实体材料。3D打印用的金属粉末要求圆球度高，粒径分布区间窄，无卫星滴，具有良好铺展性和均匀的流动性能等，同时，3D打印用球形金属粉末的需求量也在不断增加。目前，国内外工业生产金属球形粉末的方法主要为雾化法，包含气雾化法、水雾化法以及离心雾化法等。但是雾化法所制备粉末的尺寸分散度大，必须通过多次筛分才能得到满足粒径要求的粉末，使生产效率大大降低，尤其当尺寸有严格要求时；雾化法易产生卫星滴，使粉末表面粘连卫星滴，降低粉末的流动性及铺展性，无法满足3D打印用粉末的要求。其他方法如切丝或打孔重熔法、均一液滴成型法都局限于制备低熔点的金属粉末，目前对高熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，包括：壳体(19)、设置于所述壳体(19)内的坩埚(5)和设置于所述壳体下部的收集仓(13)，所述坩埚(5)置于所述壳体(19)内的上部，所述收集仓(13)置于所述坩埚(5)的下部；所述坩埚(5)内设有与设置在所述壳体(19)外部的压电陶瓷(1)相连的传动杆(3)，所述传动杆(3)与所述坩埚(5)顶部连接的位置由动态密封圈(2)密封，所述传动杆(3)的下端对着所述坩埚(5)底部的中心孔，所述中心孔底部固定有带多个小孔的垫片(20)；所述壳体(19)顶部设有伸入于所述坩埚(5)内的坩埚进气口(27)和坩埚排气阀(26)，在所述壳体(19)的侧壁上...

【技术特征摘要】
1.基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，包括：壳体(19)、设置于所述壳体(19)内的坩埚(5)和设置于所述壳体下部的收集仓(13)，所述坩埚(5)置于所述壳体(19)内的上部，所述收集仓(13)置于所述坩埚(5)的下部；所述坩埚(5)内设有与设置在所述壳体(19)外部的压电陶瓷(1)相连的传动杆(3)，所述传动杆(3)与所述坩埚(5)顶部连接的位置由动态密封圈(2)密封，所述传动杆(3)的下端对着所述坩埚(5)底部的中心孔，所述中心孔底部固定有带多个小孔的垫片(20)；所述壳体(19)顶部设有伸入于所述坩埚(5)内的坩埚进气口(27)和坩埚排气阀(26)，在所述壳体(19)的侧壁上还设有扩散泵(23)和机械泵(22)，所述壳体(19)上还设有腔体进气口(21)和腔体排气阀(24)，所述壳体(19)的一侧设有炉门(8)；所述收集仓(13)通过支架(9)与所述壳体(19)相固定，所述壳体(19)和所述收集仓(13)之间设有相贯通的环形降落管(10)，所述收集仓(13)腔体内、与所述环形降落管(10)下端正对的位置设有转盘(11)，所述转盘(11)与电机(16)相连，所述收集仓(13)底部设有收集盘(15)，所述收集仓(13)的一侧设有收集仓门(14)；其特征在于：所述转盘(11)包括基体，所述基体由上部的承接部(28)和下部的支撑部(29)构成的纵截面呈类“T型”的主体结构，所述承接部(28)上表面设有与其圆心同轴的具有一定半径的圆形凹槽；其中，所述基体采用导热性小于20W/m/k的材料制成；雾化平面(30)为圆盘结构，所述圆盘与所述圆形凹槽相匹配且与所述圆形凹槽过盈配合，所述雾化平面(30)采用与雾化的液滴(18)润湿角小于90°的材料制成；所述雾化平面上还设有一个与所述带多个小孔的垫片(20)相匹配的同心圆凹槽(32)；通气孔(31)，贯通设置在所述承接部(28)及所述支撑部(29)内，所述通气孔(31)的上端面与所述雾化平面(30)的下端面接触，所述通气孔(31)的下端与外界连通；所述转盘(11)的外围还设有感应加热线圈(17)。2.根据权利要求1所述的基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，其特征在于，所述坩埚(5)上的中心孔直径大于带多个小孔的垫片(20)的小孔直径，所述带多个小孔的垫片(20)的小孔直径范围在0.02mm-2.0mm之间。3.根据权利要求1所述的基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，其特征在于，所述带多个小孔的垫片(20)的材料与置于所述坩埚(5)内的熔体(4)的润湿角大于90°。4.根据权利要求1所述的基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，其特征在于，所述转盘(11)转速为10000rpm-40000rpm。5.根据权利要求1所述的基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，其特征在于，所述感应加热线圈(17)的加热厚度范围在5-20mm之间，它与设置在所述壳体(19)外的变频器和稳压电源相连，所述稳压电源的电压控制范围在0-50V之间。6.根据权利要求1所述的基于均匀液滴逐一雾化法制备球形金属粉末的装置，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，朱胜，赵阳，董伟，许富民，石晶，韩国峰，王思捷，常青，任志强，滕涛，孟瑶，白兆丰，王延洋，韩阳，李国斌，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11