本发明专利技术公开了一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法，该装置包括静电筛分壳体，其顶部连通有进粉管道，侧壁开设有抽真空接口和充气接口，进粉管道的出粉口下方设有筛分网架和振动电机，筛分网架通过筛网将其分隔为上、下腔室，两腔室的底部分别开设有出粉口，出粉口的下方分别设有粗粉和细粉收集罐，壳体内、位于进粉管道的出粉口与筛分网架间安装有电晕电极；其方法基于该装置设置合理参数，采用二阶段对气雾化法制备的金属粉末进行后处理。本发明专利技术可以有效去除金属粉末表面粘附的超细粉末，从而大幅减小卫星粉的占比，提高金属粉末流动性、松装密度的同时提高粉末冶金制件的塑性和疲劳性能，有利于改善合金冲击断口形貌。断口形貌。断口形貌。
【技术实现步骤摘要】
一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法
[0001]本专利技术属于金属粉末后处理
，具体涉及一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法。
技术介绍
[0002]金属粉末几乎应用于国民经济的所有行业，它是改造和促进油漆涂料、信息纪录介质、精细陶瓷、电子技术、新材料、粉末冶金、3D打印和生物技术等新兴产业发展的基础。
[0003]目前，制备金属粉末的方法，主要包括球磨法、气流磨粉碎法、等离子旋转电极法、物理化学法和气雾化法。其中，气雾化制备金属粉末是指利用高速气流将液态金属流击碎形成小液滴，随后快速冷凝得到成形粉末。气雾化技术已经成为制备精细球形金属及合金粉末最重要的方法，据统计，气雾化法生产的金属粉末已达世界粉末总产量的80%。但该方法在金属粉末的形成过程中，由于高压气体参与了粉末破碎和成形的全过程，使得气雾化后得到的金属粉末大多含有“卫星粉”（如图2所示），卫星粉是指在较大尺寸（粗金属粉末）颗粒表面粘连有若干个超细金属粉末的集合颗粒。
[0004]现有技术对于含有卫星粉的气雾化粉末经制粉和筛分后就会投入使用，而常规的筛分设备和筛分工艺并无法分离卫星粉，因此市面上经气雾化法制备的金属粉末中含卫星粉比例极高。卫星粉的存在对于粉末冶金方法制备的合金致密度并无影响，但卫星粉上存在超细金属粉末会影响粉末冶金制件的性能。其原因一方面是由于超细金属粉比表面积大，会吸附大量的气体且超细金属粉末冷速极快，粉末表面偏聚了大量不稳定的碳化物，在热等静压过程中会产生PPB，从而影响粉末制件的塑性，另一方面是由于超细金属粉末在热等静压过程中不易变形，与其它粉末颗粒主要依靠元素扩散连接，结合力弱，会影响粉末制件的冲击性能和疲劳性能。即由于金属粉末中存在大量的卫星粉，导致金属粉末流动性、松装密度较差，且塑性和疲劳性能不好，造成合金冲击断口形貌差，从而限制了气雾化法制备的金属粉末在高端粉末冶金制件领域的应用。
[0005]有鉴于此，本专利技术人提出一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法，可以有效去除气雾化法制备的金属粉末表面粘附的超细金属粉末，从而大幅减小金属粉末中卫星粉的比例，提高金属粉末流动性、松装密度的同时提高粉末冶金制件的塑性和疲劳性能，有利于改善合金冲击断口形貌，使其能够成为高端粉末冶金制件的原料。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，包括静电筛分壳体，所述静电筛分壳体顶部一侧连通有进粉管道，所述进粉管道伸入静电筛分壳体内部的一端呈倾斜
式设置，所述进粉管道的出粉口下方设置有组合式筛分网架，所述组合式筛分网架的底部连接有振动电机，所述组合式筛分网架通过位于中部的筛网将其分隔为上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室的底部相对一侧分别开设有上出粉口和下出粉口，所述上出粉口和下出粉口的下方分别对应设置有粗粉收集罐和细粉收集罐，且均通过软管连通；其中，所述静电筛分壳体内、位于进粉管道的出粉口与组合式筛分网架之间安装有电晕电极；所述静电筛分壳体上设置抽真空接口以及充气接口。
[0008]进一步地，所述筛网伸出组合式筛分网架的部分连接有超声换能器。
[0009]进一步地，所述组合式筛分网架和筛网的材质均为橡胶，且所述筛网中单个网格的孔径设定为15～45μm。
[0010]进一步地，所述进粉管道由竖直段和倾斜段连通组成，所述倾斜段与竖直段的夹角α范围设定为50～70
°
。
[0011]进一步地，所述下腔室内底面设置成圆锥形。
[0012]一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的方法，所述方法基于上述装置，具体包括以下步骤：步骤一、将气雾化法制备的金属粉末使用旋振筛进行预筛分，得到初级筛分金属粉末；步骤二、将步骤一得到的初级筛分金属粉末放入V型混合机或者锥形混合机混合磨削，磨削时添加设定尺寸的磨削球，以使初级筛分金属粉末中结合的不同粒径金属粉末颗粒得到分散；步骤三、通过相应的外接设备分别与抽真空接口和充气接口连接，先对静电筛分壳体进行抽真空处理，当静电筛分壳体内真空度≤1*10
‑2Pa时，从充气接口处通入氩气至静电筛分壳体内压力≥0.03MPa时停止通氩气；步骤四、将步骤二得到的金属粉末从进粉管道通入经步骤三处理后的静电筛分壳体内，金属粉末在通过电晕电极时被赋予电荷，然后受重力作用落入筛网上，在同性电荷排斥力、振动电机的振动力以及筛网连接的超声换能器共同作用下实现不同粒径金属粉末颗粒的分离，大于或等于筛网网格孔径的金属粉末颗粒通过上出粉口落入粗粉收集罐内，小于筛网网格孔径的金属粉末颗粒通过下出粉口落入细粉收集罐内。
[0013]进一步地，所述步骤二中混合磨削时，混合机转速设定为25～35r/min，磨削球直径设定为30～40mm，球料比为每10kg金属粉末放入1个磨削球，混合时间设定为4～6h。
[0014]进一步地，所述步骤四中，电晕电极的电压设定为50～80kV。
[0015]进一步地，所述步骤四中，振动电机的振动频率设定为20～40Hz，偏移角度设定为10～15
°
；筛网连接的超声换能器频率设定为50～80Hz，振幅设定为50～60%。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置及方法，该专利技术通过两阶段后处理工艺，可以有效去除气雾化法制备的金属粉末表面粘附的细/超细金属粉末，且经过实际验证，卫星粉去除效率高达88.97%以上，去除卫星粉后的金属粉末能够成为高端粉末冶金制件的原料。具体经研究分析发现，粗金属粉末表面粘附的超细金属粉末与粗金属粉末本身属于冶金结合，具有一定的结合强度，同时由于超细金属粉末比表面积大，
与粗金属粉末本身分散后仍会由于吸附作用而与粗金属粉末本身发生物理吸附。基于此，本专利技术第一阶段使用V型或者锥形混合设备，在添加磨削球的情况下对金属粉末进行混合磨削，使金属粉末中冶金结合的不同粒径金属粉末颗粒得到充分的分散（彼此分开）；第二阶段使用静电筛分装置对该金属粉末进行筛分，该装置可以赋予金属粉末颗粒同种电荷，在同种电荷的作用下，分散后发生物理吸附的细/超细金属粉末会产生相斥的静电作用力，而后在筛网、超声换能器和振动电机的作用下与粗金属粉末颗粒本身发生分离，从而起到去除卫星粉的作用。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术一种去除气雾化法制备的金属粉末本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，包括静电筛分壳体（1），其特征在于，所述静电筛分壳体（1）顶部一侧连通有进粉管道（2），所述进粉管道（2）伸入静电筛分壳体（1）内部的一端呈倾斜式设置，所述进粉管道（2）的出粉口下方设置有组合式筛分网架（3），所述组合式筛分网架（3）的底部连接有振动电机（4），所述组合式筛分网架（3）通过位于中部的筛网（5）将其分隔为上腔室（31）和下腔室（32），所述上腔室（31）和下腔室（32）的底部相对一侧分别开设有上出粉口（311）和下出粉口（321），所述上出粉口（311）和下出粉口（321）的下方分别对应设置有粗粉收集罐（6）和细粉收集罐（7），且均通过软管连通；其中，所述静电筛分壳体（1）内、位于进粉管道（2）的出粉口与组合式筛分网架（3）之间安装有电晕电极（8）；所述静电筛分壳体（1）上设置抽真空接口（11）以及充气接口（12）。2.根据权利要求1所述的一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，其特征在于，所述筛网（5）伸出组合式筛分网架（3）的部分连接有超声换能器。3.根据权利要求1或2所述的一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，其特征在于，所述组合式筛分网架（3）和筛网（5）的材质均为橡胶，且所述筛网（5）中单个网格的孔径设定为15～45μm。4.根据权利要求1所述的一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，其特征在于，所述进粉管道（2）由竖直段（21）和倾斜段（22）连通组成，所述倾斜段（22）与竖直段（21）的夹角α范围设定为50～70
°
。5.根据权利要求1所述的一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，其特征在于，所述下腔室（32）内底面设置成圆锥形（322）。6.一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1～5任一项所述的一种去除气雾化法制备的金属粉末中卫星粉的装置，具体包括以下步骤：步骤一、将气雾化法制备的金属粉末使用旋振筛进行预筛分，得到初级筛分金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋嘉明，白瑞敏，李安，陈蕾蕾，王泽钰，罗成，陈富璐，瞿宗宏，赖运金，王庆相，梁书锦，
申请(专利权)人：西安欧中材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。