本发明专利技术有关于一种用于分离一导电液体、特别地一熔体喷流的方法，其步骤包括提供呈一液体喷流(10)形式在一第一方向(12)上运动的导电液体；及生成围绕液体喷流(10)的多个高频行进电磁场，高频行进电磁场在第一方向(12)上行进且在第一方向(12)上加速液体喷流(10)，从而雾化液体喷流(10)。雾化液体喷流(10)。雾化液体喷流(10)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离导电液体的方法以及装置
[0001]本专利技术关于一种分离、即雾化或喷雾导电液体的方法以及装置。导电液体的雾化是用于分离导电液体成多个微滴。特别地，依据本专利技术的方法以及装置可用于藉雾化或喷雾一熔体喷流来生产高纯度球形金属粉末。
技术介绍
[0002]由当前最新技术已知的生成雾化(atomized)微滴的方法以及装置经常以惰性气体雾化液体或液化材料为基础。实际上，特别地在金属粉末生产的领域中已知此等方法。此中，金属或金属合金熔体的熔体喷流(melt jet)是藉由惰性气体喷嘴提供且雾化。
[0003]此类金属粉末生产方法的一缺点是惰性气体的高消耗量、及关联的高作业成本。
[0004]因此，本专利技术的一目的是克服当前最新技术的缺点。特别地，本专利技术的一任务是提供一种用于分离导电液体、特别地一熔体喷流的方法以及装置，使得可能降低作业成本。
[0005]此等目的是藉一种依据独立权利要求的分离导电液体的方法以及装置解决。上述方法以及装置的选用及具体实施例是以下附属权利要求及说明的标的。
技术实现思路
[0006]分离一导电液体、特别地一熔体喷流的方法包括提供呈液体喷流形式在一第一方向上运动的导电液体的步骤。
[0007]在本专利技术的背景中，分离(splitting)意指雾化(atomizing)或喷雾(spraying)导电液体。在此，液体喷流(liquid jet)是指连续液体喷流、或至少一连串紧密接连液滴。液体喷流在第一方向上、大致沿液体喷流的一流动中心轴(stream center axis)运动。特别地，导电液体可为呈熔体喷流形式的金属或金属合金熔体。然而，依据本专利技术的方法以及装置并非以雾化金属熔体为限，而可用于雾化可被行进电磁场影响的任何导电液体。
[0008]依据本专利技术的方法的又一步骤是生成围绕液体喷流的多个高频行进电磁场，上述高频行进电磁场在第一方向上行进且在第一方向上加速液体喷流，从而雾化液体喷流。
[0009]更明确地，在第一方向上行进的高频行进电磁场可因其环绕液体喷流周围的配置，而较液体喷流的内层更加速液体喷流的外层。高频行进电磁场在液体喷流的外层中生成强力切向分量，这特别地且大致地加速外层。这导致液体喷流中具有大速度梯度的一临界速度分布(critical velocity profile)，可在纵剖面中表现为液体喷流中的一U型速度分布。特别地，层流管流(laminar pipe flow)的速度分布可大致反转(reversed)成U型速度分布。相较于围绕液体喷流的压力，液体喷流内的压力突然地或忽然地增加，使得液体喷流因压力差而碎裂或雾化。雾化或喷出造成液体喷流碎裂成多个细带(ligaments)，因此生成所需的多个微粒。除液体喷流内的压力增加以外，液体喷流亦可过热。
[0010]对比于习知雾化方法，依据本专利技术的方法容许一均质液体喷流(譬如：熔体喷流)被高频行进电磁波雾化。无需为此引进任何惰性气体，这意谓上述方法的作业成本可降低。
[0011]在一具体实施例中，高频行进电磁场可具有一交流频率，交流频率为至少0.1百万赫兹、较佳地至少1百万赫兹、更佳地至少10百万赫兹、又更佳地至少100百万赫兹。例如，行
进电磁场可具有介于0.1百万赫兹与100百万赫兹之间的交流频率。交流频率可依据进一步方法参数、特别地根据待雾化的液体喷流的材料及/或待生成的微粒或微滴的大小而调整。
[0012]依据一具体实施例，高频行进电磁场可藉由一线圈总成生成，线圈总成具有至少一个极对(pole pair)、较佳地具有多个极对。例如，线圈总成可包括至少二个极对、更佳地至少三个极对、甚佳地至少四或更多个极对。在具有多个极对的线圈总成的情况下，每一极对可皆沿流动中心轴而与相邻极对平行配置。线圈总成可被控制，使得高频行进电磁场在第一方向上行进、即大致在第一方向上运动。
[0013]在一具体实施例中，上述方法的又一步骤可为，围绕液体喷流生成一气流，气流大致在第一方向上运动且在第一方向上进一步加速液体喷流。待使用的气体较佳地是一惰性气体，譬如氩。气体可处于高压力，譬如介于0帕斯卡与10百万帕斯卡之间、较佳地介于0.1百万帕斯卡与5百万帕斯卡之间。气流可藉由一惰性气体喷嘴生成。除了高频行进电磁场之外，上述气流可与高频行进电磁场联合，以叠加加速度形式冲击液体喷流。气流可与线圈总成同时、时间及/或空间在线圈总成之前、及/或时间及/或空间在线圈总成之后，加速液体喷流。气流通过剪应力作用于液体喷流上。是以，藉由高频行进电磁场及藉由气流，设定液体喷流中的临界速度分布(U型速度分布)及因此高内压力，藉以使液体喷流有效地雾化。由于雾化不仅由气流造成，且亦与行进电磁场协同，因此尽管额外施加一气流，仍可较习知喷出方法降低气体消耗量。
[0014]惰性气体喷嘴可为一拉瓦(Laval)喷嘴。
[0015]在一具体实施例中，高频行进电磁场可藉由一整合于惰性气体喷嘴中的线圈总成生成。在此情况下，液体喷流可藉由气流与高频行进电磁场大致同时地加速。
[0016]在一具体实施例中，高频行进电磁场可藉由沿流动中心轴安装于惰性气体喷嘴上游或下游的一线圈总成生成。在此情况下，藉高频行进电磁场及气流而成的液体喷流加速，至少部份地一个接一个地作用于液体喷流或至少部份地已雾化液体喷流上。
[0017]在一具体实施例中，液体喷流可藉由通过一环形喷嘴引进的又一气流而雾化。上述又一气流可对液体喷流或至少部份地雾化液体喷流具有一类似脉冲或类似冲击的效应。惰性气体亦可作为用于此目的的气体，譬如氩。环形喷嘴可位于沿流动中心轴观看时的线圈总成下游。沿流动中心轴观察时，环形喷嘴可安装于惰性气体喷嘴下游。
[0018]上述方法可特别地为电极感应熔化(惰性)气体雾化方法(EIGA，Electrode Induction Melting(Inert)Gas Atomization)，或可用于电极感应熔化(惰性)气体雾化(EIGA)方法中。上述方法可为真空感应熔化结合惰性气体雾化方法(VIGA，Vacuum Induction Melting combined with Inert Gas Atomization)、等离子体熔化感应引导气体雾化方法(PIGA，Plasma Melting Induction Guiding Gas Atomization)、冷坩埚感应熔化方法(CCIM，Cold Crucible Induction Melting)、或任何用于粉末生产的其他方法。
[0019]液体喷流可特别地藉由以一锥形感应线圈熔化一垂直地悬置旋转电极而生成。为此，电极在感应线圈的方向上连续地运动，以被熔化或熔脱而无接触。电极环绕其纵轴的旋转运动可确保电极的均匀熔化。电极的熔化及生成熔体喷流的雾化可在真空下或在惰性大气中完成，以避免熔化材料譬如与氧的非期望反应。电极感应熔化(惰性)气体雾化(EIGA)方法可用于无陶瓷生产高纯度金属或贵重金属粉末，譬如钛、锆、铌、及钽合金的粉末。
[0020]在一具体实施例中，上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分离导电液体、特别地熔体喷流的方法，包括以下步骤：
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提供呈液体喷流(10)形式在第一方向(12)上运动的该导电液体；及
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生成围绕该液体喷流(10)的多个高频行进电磁场，所述高频行进电磁场在该第一方向(12)上行进且在该第一方向(12)上加速该液体喷流(10)，从而雾化该液体喷流(10)。2.如权利要求1的方法，其中所述行进电磁场具有交流频率，该交流频率至少0.1百万赫兹、较佳地至少1百万赫兹、更佳地至少10百万赫兹、又更佳地至少100百万赫兹。3.如权利要求1或权利要求2的方法，其中所述高频行进电磁场是藉由线圈总成(22)生成，该线圈总成具有至少一个极对(24A、24B、24C)、较佳地具有至少二个极对(24A、24B、24C)、更佳地具有至少三个极对(24A、24B、24C)。4.如前述权利要求1至权利要求3中任一项的方法，更包括以下步骤：
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围绕该液体喷流(10)生成气流，该气流大致在该第一方向(12)上运动且在该第一方向(12)上进一步加速该液体喷流(10)。5.如前述权利要求1至权利要求4中任一项的方法，更包括以下步骤：
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藉由环形喷嘴(50)生成又一气流以冲击该液体喷流(10)。6.如前述权利要求1至权利要求5中任一项的方法，其中该液体喷流(10)是藉由以感应线圈(40)熔化电极(42)而生成。7.如前述权利要求1至权利要求6中任一项的方法，更包括以下步骤：
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冷却该雾化液体喷流(10)以生成多个固化粒子。8.一种分离一导电液体、特别地一熔体喷流的装置(20)，包括：液体源，用于提供在第一方向(12)上运动的该...
【专利技术属性】
技术研发人员：亨利克，
申请(专利权)人：ALD真空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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