气流分散-离子解离超细金属粉末团聚的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属粉末材料制备工艺技术领域，公开了一种气流分散

【技术实现步骤摘要】
气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置及方法


[0001]本专利技术涉及金属粉末材料制备工艺
，尤其涉及一种气流分散
‑
离子解离超细金属粉末团聚的装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，国家航空航天、能源、军工等领域用热交换装置逐渐向着高精密、高共形、轻量化、小专精的方向发展，因此，使用现有技术中粒径为15～53μm金属粉末的增材制造技术已经无法满足复杂流路微型散热器件的制备能力，且伴随着近年来微纳增材制造装备的发展，市场急迫需要具备优良流动性的1～20μm超细金属粉末。另外除增材制造行业外，我国作为粉末冶金大国，在金属粉末药芯焊丝、粉末热压成形等
，亦对具备流动性的超细金属球形粉有着巨大的市场需求。目前，现有技术对于超细球形金属粉末的流动性改善效果不佳，其丧失流动性的原因在于超细金属粉末比表面能大，所以此时粉末间的范德华力作为主要的吸引力，且对于超细金属粉末而言，其范德华力甚至大于粉末重力，从而使得粉末之间发生空间团聚，进而宏观上影响粉末的整体流动性。
[0003]因此，亟需设计一种超细金属粉末抗团聚装置，并开发配套的超细粉流动性再现工艺方法。

技术实现思路

[0004]鉴于以上技术问题，本公开提供了一种气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置及方法，解决了现有技术中对于超细金属粉末的流动性改善效果不佳，超细金属粉末易发生空间团聚，进而宏观上影响粉末的整体流动性的技术问题。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，包括具有内部空腔的粉缸；所述粉缸上设有进粉管道、出粉口、进出风管道；所述进粉管道上安装有密闭阀门，所述进出风管道上安装有滤筛部件；所述粉缸的内部空腔内装设有螺旋杆、得以喷出多个方向的带电离子的离子源、得以喷出特定角度的惰性气体的吹扫部件；所述螺旋杆连接有得以带动其旋转的驱动电机，所述离子源包括若干离子喷嘴，所述吹扫部件包括若干气流喷嘴；所述离子源、所述吹扫部件布设于粉缸的内侧面；螺旋杆旋转甩出超细金属粉末，甩出方向与环形气流分散设备的喷出气流方向呈准正交状态。
[0006]在本公开的一些实施例中，所述粉缸为倒置的圆台型结构，所述进粉管道设于粉缸上方，所述出粉口设于粉缸下方，所述进出风管道设于粉缸侧方，所述螺旋杆一端贯穿粉缸上表面，并于粉缸外连接驱动电机。
[0007]在本公开的一些实施例中，所述吹扫部件还包括环形气流分散设备和得以控制气流喷嘴喷出气流方向的驱动电机，所述气流喷嘴环形阵列布设于环形气流分散设备外侧。
[0008]在本公开的一些实施例中，所述螺旋杆包括螺旋轴和设于螺旋轴外围的螺旋叶片。
[0009]在本公开的一些实施例中，所述滤筛部件包括滤筛网，所述滤筛网的网孔直径在2
～3μm之间。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述离子源还包括环形离子束流设备和得以控制离子喷嘴喷出离子方向的驱动电机，所述离子喷嘴环形阵列布设于环形离子束流设备外侧；所述环形离子束流设备设有两个，其中一个安装于粉缸内侧上表面，另一个安装于粉缸内侧侧壁上。
[0011]在本公开的一些实施例中，所述粉缸外侧安装有振打器，每隔3分钟振打一次以清除粉缸内侧面粘结的超细金属粉末。
[0012]根据本公开的另一个方面，提供一种超细金属粉末流动性再现方法，使用如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，包括如下步骤：
[0013](1)装粉：将D95＜20μm的超细金属粉末由进粉管道装入粉缸内，并关闭密闭阀门；
[0014](2)通气并排气：通过进出风管道向粉缸内反复通入总容积2/3以上的N 2，并在后续中排出，往复至少3个周期；
[0015](3)搅拌：启动驱动电机，设置驱动电机输出转速在100～120r/min之间，设置螺旋叶片的螺旋角为45
°
；驱动电机带动螺旋杆旋转，从而高速带离位于粉缸底部的超细金属粉末，并沿螺旋叶片高速甩出，甩出方向与环形气流分散设备的喷出气流方向呈准正交状态，进而实现超细金属粉末的空间解离，同时超细金属粉末受到的作用合力推动超细粉末向粉缸上部离散运动；
[0016](4)气体喷射：设置环形气流分散设备通过气流喷嘴喷出N2，喷气压力＞0.5Mpa，喷气方向垂直于喷嘴所在的环形气流分散设备的内切面，且误差范围为
±3°
；
[0017](5)离子喷射：设置环形离子束流设备持续喷出N+，持续时间在30～60min，喷出离子风速≥0.5m/s，两个环形离子束流设备喷出的N+沿两个方向接近离散运动的超细金属粉末，使离散运动的超细金属粉末带有正向电荷，产生相互排斥效应，实现超细金属粉末二次解离；
[0018](6)筛分：设置进出风管道的滤筛网的网孔直径在2～3μm之间，筛除直径小于1μm的超细金属粉末。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]1.采用本专利技术装置与工艺方法，使得团聚态无霍尔流速的超细金属粉末重新具备霍尔流速，实现恢复D95＜20μm的超细金属粉末流动性，霍尔流动检验粉末收得率≥95％；
[0021]2.进粉管道上安装有密闭阀门，能够隔绝外界环境，密封性能可靠；
[0022]3.进出风管道上安装有滤筛网，且滤筛网的网孔直径在2～3μm之间，避免网孔直径过大造成二次解离的超细粉体随粉缸内气流经进出风管道损失过多，有效保障了粉末的收得率≥95％，同时对1μm以下的纳米粉体起到了风选筛除效果，有效避免了纳米粉体后期沉降后与其余粉体再次因范德华力而团聚的现象；
[0023]4.设置环形气流分散设备通过喷嘴喷出N2，喷气压力＞0.5Mpa，喷气方向垂直于喷嘴所在的环形气流分散设备的内切面，且误差范围为
±3°
；设置螺旋叶片的螺旋角为45
°
，设置驱动电机输出转速在100～120r/min之间带动螺旋杆旋转，从而高速带离位于粉缸底部的超细金属粉末，并沿螺旋叶片高速甩出，甩出方向与环形气流分散设备的离子喷嘴气流方向呈准正交状态，进而实现超细金属粉末的空间解离，同时超细金属粉末受到的作用合力推动超细粉末向粉缸上部离散运动；
[0024]5.设置两个环形离子束流设备持续喷出N+，持续时间在30～60min，喷出速度≥0.5m/s，沿两个方向喷出的N+随机接近离散运动的超细粉体，使离散运动的超细金属粉末带有正向电荷，产生相互排斥效应，实现超细金属粉末二次解离；
[0025]6.通过进出风管道向粉缸内反复通入总容积2/3以上的N 2，并在后续中排出，往复至少3个周期；以实现尽快降低粉缸内的氧气含量，提高工作效率。
附图说明
[0026]图1为气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置结构示意图；
[0027]图中各部件名称：1、粉缸；2、进粉管道；3、出粉口；4、进出风管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：包括具有内部空腔的粉缸；所述粉缸上设有进粉管道、出粉口、进出风管道；所述进粉管道上安装有密闭阀门，所述进出风管道上安装有滤筛部件；所述粉缸的内部空腔内装设有螺旋杆、得以喷出多个方向的带电离子的离子源、得以喷出特定角度的惰性气体的吹扫部件；所述螺旋杆连接有得以带动其旋转的驱动电机，所述离子源包括若干离子喷嘴，所述吹扫部件包括若干气流喷嘴；所述离子源、所述吹扫部件布设于粉缸的内侧面；螺旋杆旋转甩出超细金属粉末，甩出方向与环形气流分散设备的喷出气流方向呈准正交状态。2.如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：所述粉缸为倒置的圆台型结构，所述进粉管道设于粉缸上方，所述出粉口设于粉缸下方，所述进出风管道设于粉缸侧方，所述螺旋杆一端贯穿粉缸上表面，并于粉缸外连接驱动电机。3.如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：所述吹扫部件还包括环形气流分散设备和得以控制气流喷嘴喷出气流方向的驱动电机，所述气流喷嘴环形阵列布设于环形气流分散设备外侧。4.如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：所述螺旋杆包括螺旋轴和设于螺旋轴外围的螺旋叶片。5.如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：所述滤筛部件包括滤筛网，所述滤筛网的网孔直径在2～3μm之间。6.如权利要求1所述的气流分散
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离子解离超细金属粉末团聚的装置，其特征在于：所述离子源还包括环形离子束流设备和得以控制离子喷嘴喷出离子方向的驱动电机，所述离子喷嘴环形阵列布设于环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淼辉，张楠，汪豪杰，葛学元，范斌，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：