金属粉末雾化系统与制备方法技术方案

金属粉末雾化系统和制备方法中包括金属雾化装置、金属微粒分离装置、运输管道；金属雾化装置包括工作气体进气口、雾化头、雾化料输出口；金属微粒分离装置包括筛分进料口、金属粉末排出口、筛分工作气体排出口；金属雾化装置的雾化料输出口通过运输管道与金属微粒分离装置的筛分进料口联通；金属微粒分离装置的筛分工作气体排出口通过运输管道与金属雾化装置的工作气体进气口联通；工作状态：金属雾化装置生成的雾化料与工作气体混合输出到金属微粒分离装置；在金属微粒分离装置中，雾化料在重力与工作气体作用下筛分、分离成为金属粉末与工作气体；分离出的工作气体通过运输管道输入到金属雾化装置中。道输入到金属雾化装置中。道输入到金属雾化装置中。

【技术实现步骤摘要】
金属粉末雾化系统与制备方法


[0001]本专利技术涉及金属粉末雾化
，具体涉及一种采用循环工作气体的金属粉末雾化系统与制备方法。

技术介绍

[0002]球型金属粉末是当代微电子和半导体封装和增材制造的重要原材料。经过多年发展，中国已形成了独立的球形粉末制造工业体系，特别是微电子与半导体封装用的球型锡基焊粉，已经在气雾化、离心雾化、超声波雾化方面都有成熟的工艺技术。
[0003]在一些中国专利中，提出了球型锡基焊粉的生产工艺方法，但在这些方法的实施中，普遍存以下问题：
①
超细粉末易外泄污染生产环境。
②
筛网过粉能力，筛分精度不高。
③
由于物料走向主要靠自身重力，装置物料走向一般要从上而下，安装空间高，对厂房要求高。
④
装置中的工作气体没有可控的冷凝过程，不能实现雾化罐内的热平衡，影响粉末的品质稳定。
⑤
分级筛分机中工作气体氧量波动而影响粉末的氧化程度。
⑥
雾化系统是开放的，工作气体的损耗大而影响生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术方案克服了现有技术的缺点，采用了完全封闭循环的工作气体循环和冷凝，特别是工作气体从雾化罐直接和物料一同引入分级筛分机，并从上至下与物料一同穿过，保证了分级筛分机中的工作气体氧量稳定性和改进了筛分效率和筛分精度，且防止了微细粉的外泄，改善了生产环境。且可以在同一平面上布置整个熔炼雾化筛分装置，减少了生产空间占用，是一种安全环保、高效率、高品质的球型粉末离心雾化装置。
[0005]本申请中，解决上述技术问题的技术方案是一种金属粉末雾化系统，包括金属雾化装置、金属微粒分离装置、运输管道；金属雾化装置包括工作气体进气口、雾化头、雾化料输出口；金属微粒分离装置包括筛分进料口、金属粉末排出口、筛分工作气体排出口；金属雾化装置的雾化料输出口通过运输管道与金属微粒分离装置的筛分进料口联通；金属微粒分离装置的筛分工作气体排出口通过运输管道与金属雾化装置的工作气体进气口联通；工作状态：金属雾化装置生成的雾化料与工作气体混合输出到金属微粒分离装置；在金属微粒分离装置中，雾化料在重力与工作气体作用下筛分、分离成为金属粉末与工作气体；分离出的工作气体通过运输管道输入到金属雾化装置中。
[0006]所述金属粉末雾化系统，还包括：冷凝装置；冷凝装置包括冷凝进气口、冷凝输出口；所述冷凝装置通过运输管道串接到金属雾化装置与金属微粒分离装置的连接通路中；所述工作气体，通过冷凝进气口进入冷凝装置，通过冷凝输出口输出，在冷凝装置内部，工作气体被冷却降温；冷却降温后的工作气体温度在零下20摄氏度至10摄氏度。
[0007]金属雾化装置包括雾化冷却装置，所述雾化冷却装置包括冷凝管、压缩机、蒸发管；蒸发管位于金属雾化装置外部，压缩机驱动冷媒在冷凝管与蒸发管之间流动，控制金属雾化装置内部温度在20摄氏度至80摄氏度。
[0008]所述金属粉末雾化系统还包括：风机，风机包括高压离心风机和/或罗茨风机；所述风机是高压小流量风机；高压小流量风机的定义是指压力范围是40-100kpa，流量范围是 200-400m3/H（立方米每小时）的风机；所述风机带有调速功能；所述风机驱动下，在金属微粒分离装置内部产生负压气流，粉末在筛网表面受到的重力和负压风力的双重作用，快速通过筛网。避免了微细粉末弥漫在筛分机空间和向外溢出。
[0009]所述金属微粒分离装置为机械直线筛、旋振筛和/或摇摆筛；所述金属微粒分离装置的筛网带有超声或者机械清网装置；所述金属微粒分离装置为分级筛分机，所述分级筛分机包括至少两级筛分筛：第一级分离筛、第二级分离筛；第二级分离筛位于第一级分离筛之下，所述雾化料与工作气体混合先经过第一级分离筛，然后通过第二级分离筛；第二级分离筛的筛网目数高于第一级分离筛的筛网目数；第一级分离筛分离的颗粒大小为需求粉末规格的上限尺寸，上限尺寸可以是25微米至45微米；第二级分离筛分离的颗粒大小为需求粉末规格的下限尺寸，下限尺寸可以是15微米至25微米，甚至更小。
[0010]所述金属粉末雾化系统还包括除尘过滤装置，除尘过滤装置包括除尘器进气口、除尘器出输口；所述除尘过滤装置通过运输管道串接到金属雾化装置与金属微粒分离装置的连接通路中；所述筛分之后工作气体，通过除尘器进气口进入除尘过滤装置，通过除尘器输出口输出；所述除尘过滤装置包括旋风分离器和/或布袋除尘分离器；所述除尘过滤装置分离的粉末颗粒粒径大小为1微米至10微米。
[0011]所述工作气体是包括氮气和/或氩气的惰性气体；所述金属雾化装置中包括氧气分析仪，所述氧气分析仪实时监测工作气体中氧的含量；或所述金属粉末雾化系统包括调氧装置，所述调氧装置通过运输管道串接在工作气体进气口之前，所述调氧装置根据氧气分析仪实时监测结果，调节工作气体中的氧含量。
[0012]一种金属粉末雾化制备方法，包括在与外界气密隔离的金属雾化装置雾化金属粉末，雾化中使用工作气体，雾化后形成金属粉末与工作气体的固体与气体的混合物；用运输管道将所述固体与气体的混合物输入到金属微粒分离装置；金属微粒分离装置、运输管道、金属雾化装置与外界气密隔离；在金属微粒分离装置中，固体与气体的混合物的雾化料筛分、分离成为金属粉末与工作气体；分离出的工作气体通过管道循环到金属雾化装置中；所述工作气体为惰性气体。
[0013]所述金属粉末雾化制备方法，工作气体在循环到金属雾化装置之前，对工作气体冷却处理；冷却处理后的工作气体温度在至零下20摄氏度至10摄氏度；或工作气体在循环到金属雾化装置之前，对工作气体过滤处理；或工作气体在循环到金属雾化装置之前，对工作气体用负压风机进行负压驱动，所述负压风机具备调速能力；或工作气体在循环到金属雾化装置之前，对工作气体用氧气分析仪分析氧含量；如果氧含量超标，用调氧装置调节工作气体中的氧含量；或在金属微粒分离装置中，固体与气体的混合物的雾化料在重力与工作气体作用下筛分、分离成为金属粉末与工作气体。
[0014]所述金属微粒分离装置为分级筛分机；所述分级筛分机包括至少两级筛分筛：第一级分离筛、第二级分离筛；第二级分离筛位于第一级分离筛之下，所述雾化料与工作气体混合先经过第一级分离筛，然后通过第二级分离筛；第一级分离筛分离的颗粒大小为需求粉末规格的上限尺寸，上限尺寸可以是25微米至45微米；第二级分离筛分离的颗粒大小为需求粉末规格的下限尺寸，下限尺寸可以是15微米至25微米，甚至更小；第二级分离筛的筛
网目数高于第一级分离筛的筛网目数。
[0015]金属粉末雾化系统还包括金属熔炉，金属熔炉中融化金属，通过管道将融化金属输入到所述金属雾化装置；金属熔炉、运输管道、金属雾化装置联通，且与外界气密隔离。
[0016]金属熔炉包括金属液体输出口；金属雾化装置包括金属液体输入口、雾化头，金属液体输入口与雾化头连接；金属液体输出口通过运输管道连接到金属液体输入口，在重力或者工作气体压力作用下，金属液体在雾化头上雾化成液滴状，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末雾化系统，其特征在于，包括金属雾化装置、金属微粒分离装置、运输管道；金属雾化装置包括工作气体进气口、雾化头、雾化料输出口；金属微粒分离装置包括筛分进料口、金属粉末排出口、筛分工作气体排出口；金属雾化装置的雾化料输出口通过运输管道与金属微粒分离装置的筛分进料口联通；金属微粒分离装置的筛分工作气体排出口通过运输管道与金属雾化装置的工作气体进气口联通；工作状态：金属雾化装置生成的雾化料与工作气体混合输出到金属微粒分离装置；在金属微粒分离装置中，雾化料在重力与工作气体作用下筛分、分离成为金属粉末与工作气体；分离出的工作气体通过运输管道输入到金属雾化装置中。2.根据权利要求1所述金属粉末雾化系统，其特征在于，还包括：冷凝装置；冷凝装置包括冷凝进气口、冷凝出输口；所述冷凝装置通过运输管道串接到金属雾化装置与金属微粒分离装置的连接通路中；所述工作气体，通过冷凝进气口进入冷凝装置，通过冷凝出输口输出，在冷凝装置内部，工作气体被冷却降温；冷却降温后的工作气体温度在零下20摄氏度至10摄氏度。3.根据权利要求1所述金属粉末雾化系统，其特征在于，金属雾化装置包括雾化冷却装置，所述雾化冷却装置包括冷凝管、压缩机、蒸发管；蒸发管位于金属雾化装置外部，压缩机驱动冷媒在冷凝管与蒸发管之间流动，控制金属雾化装置内部温度在20摄氏度至80摄氏度。4.根据权利要求1所述金属粉末雾化系统，其特征在于，还包括：风机，风机包括高压离心风机和/或罗茨风机；所述风机是高压小流量风机，所述风机带有调速功能；所述风机驱动下，在金属微粒分离装置内部产生负压气流，粉末在筛网表面受到的重力和负压风力的双重作用，快速通过筛网。5.根据权利要求1所述金属粉末雾化系统，其特征在于，所述金属微粒分离装置为机械直线筛、旋振筛和/或摇摆筛；所述金属微粒分离装置的筛网带有超声或者机械清网装置；所述金属微粒分离装置为分级筛分机，所述分级筛分机包括至少两级筛分筛：第一级分离筛、第二级分离筛；第二级分离筛位于第一级分离筛之下，所述雾化料与工作气体混合先经过第一级分离筛，然后通过第二级分离筛；第二级分离筛的筛网目数高于第一级分离筛的筛网目数；第一级分离筛分离的颗粒大小为需求粉末规格的上限尺寸；第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思远，刘硕，刘传福，徐朴，
申请(专利权)人：深圳市福英达工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：