本发明专利技术公开了一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，包括变幅杆、雾化头和散热器，雾化头固定连接在变幅杆的一端，散热器套装在变幅杆上，并且散热器与雾化头雾化面的背面以及变幅杆的外周面之间形成换热空隙，散热器上均匀设置有与换热空隙相连通的冷介质进入流道、热介质排出流道，并且冷介质进入流道与热介质排出流道间隔分布。该超声波雾化装置能够用于高熔点金属或合金粉末的制备，通过冷介质循环不断地注入散热器中对雾化头和变幅杆进行散热，间隔分布的冷介质进入流道和热介质排出流道，使冷介质迅速在雾化头的各个点位完成换热后排出，从而高效率地对雾化头散热，使雾化头能够耐高温、不开裂，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置
[0001]本专利技术涉及超声波雾化制粉
，尤其涉及一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置。
技术介绍
[0002]超声波雾化制粉技术是一种高效低耗制备微细金属粉末的制粉方法，随着超声波设备的发展，近几年亦得到了较快发展。该技术是通过超声波使熔融的金属雾化成粉末，所制备金属粉末的球形度好，粒度可控，粒度范围窄，在金属制粉行业中具有良好的发展前景。利用超声波雾化技术制备金属粉末的设备称为超声波制粉机，主要是由超声波发生器、换能器、变幅杆、雾化头组成。其中，换能器其作用是将高频电振荡信号转换成机械振动，将电能转为高频振动；变幅杆的作用是将机械振动的质点位移和速度放大，将超声能量集中在一个较小的面积上；雾化头是与熔融金属液直接接触的组件，一般由合金制作而成。换能器与变幅杆将高频振动传递到雾化头上，从而作用于熔融金属，将熔融金属雾化变成细小的颗粒粉末。
[0003]雾化头常用的材料为铜、不锈钢、高强钢、高强钛合金等，目前采用超声波雾化技术仅适用于低熔点(熔点＜500℃)金属及合金粉末如锡及锡合金、铟及铟合金粉的制备。如果想要制备更高熔点金属及合金粉末制备时，超声波雾化装置中的雾化头一方面需要保持超高频的振动，另一方面会受到高温金属液的熔蚀作用，在这两方面的双重作用下雾化头极易发生破碎、被金属液熔蚀，从而导致雾化中断，难以生产。为解决以上问题，现有解决方法中，直接采用高熔点的金属或合金如钨、铌、铊等高熔点难熔合金做雾化头，但存在强度不够、难以成型等问题，或者在金属表面通过喷涂工艺附着一层陶瓷涂层以增加雾化头的耐高温性能，但喷涂上的陶瓷涂层与基体不是冶金结合，结合强度低，在高频振动下，涂层极易脱落，达不到预期的效果。
[0004]因此，如何对雾化头、变幅杆进行改进设计，既满足在高频振动下不易破碎，雾化头表面又能抗高温金属液熔蚀的情况下，以提供一种制备高熔点金属粉末用超声波雾化装置，这对于超声波雾化技术在金属制粉上的进一步应用扩展具有重要意义。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，目的是能够用于高熔点金属粉末的超声波雾化制备。
[0006]本专利技术具体方案如下：
[0007]本专利技术提出的一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，包括变幅杆、雾化头和散热器，雾化头固定连接在变幅杆的一端，散热器套装在变幅杆上，并且散热器与雾化头雾化面的背面以及变幅杆的外周面之间形成换热空隙，散热器上均匀设置有与换热空隙相连通的冷介质进入流道、热介质排出流道，并且冷介质进入流道与热介质排出流道间隔分布。
[0008]优选地，雾化头的基体材料为钛合金；优选地，雾化头具有织构化结构，所述雾化头的雾化面还含有原位生成的陶瓷层。
[0009]本专利技术所述雾化头具有特定方向性的织构化结构，所述织构化结构是指在金属材料表面产生一定规则且具有一定尺寸和分布的微结构，且本专利技术雾化面织构化组织排列更为致密，能够提高雾化头抗开裂性能，在超声波制粉时沿高频振动方向不易开裂。
[0010]优选方案中，雾化面还含有原位生成的陶瓷层。由于绝大多数金属液与陶瓷润湿性很差甚至不润湿，且陶瓷具有很高的熔点，因此，金属液难以熔蚀雾化头表面陶瓷层，从而保证雾化头不被熔蚀能持续工作；除此之外，本专利技术采用原位生成的陶瓷层与基体结合强度高，在高频振动时不会脱落，增加了雾化头的使用寿命。
[0011]本专利技术所述高熔点金属粉是指熔点在500
‑
1100℃之间的金属粉。
[0012]优选地，所述陶瓷层成分为氮化钛或氧化钛。
[0013]优选地，对雾化头进行塑性变形，在雾化头中形成织构化结构；更优选地，在塑性变形后，进行激光氮化处理或微弧氧化处理，在雾化面原位生成陶瓷层。
[0014]优选地，散热器包括圆盘部和套筒部，圆盘部同轴一体连接在套筒部的一端，圆盘部贴靠雾化头雾化面的背面。
[0015]优选地，冷介质进入流道和热介质排出流道在圆盘部上沿径向间隔分布，冷介质进入流道和热介质排出流道在套筒部上沿轴向间隔分布。
[0016]优选地，位于圆盘部与套筒部连接部位的冷介质进入流道和/或热介质排出流道由外至内逐渐变大。
[0017]优选地，冷介质进入流道与热介质排出流道之间的侧壁上设有分支流道，分支流道的进口位于冷介质进入流道的进口内端，并且正对着冷介质进入流道的进口，分支流道的出口设于热介质排出流道的内壁上，并且分支流道靠近其出口的位置具有迂回弯折部。
[0018]优选地，分支流道位于冷介质进入流道一侧的侧壁的进口一端为尖端。
[0019]优选地，分支流道由其迂回弯折部至出口逐渐增大。
[0020]优选地，散热器的材质为铝或铜。
[0021]优选地，散热器的换热空隙两端均安装有密封圈。
[0022]本专利技术的超声波雾化装置主要通过多方面的协同作用，使得雾化头、变幅杆在高频振动下不易破碎，同时雾化头表面又能抗高温金属液熔蚀，能够用于更高熔点为500
‑
1100℃的金属或合金粉末的制备。
[0023]所述协同作用主要表现在以下几个方面：(1)通过冷介质循环不断地注入散热器中对雾化头和变幅杆进行散热，间隔分布的冷介质进入流道和热介质排出流道，使冷介质迅速在雾化头的各个点位完成换热后排出，从而高效率地对雾化头散热；(2)雾化头基材具有特定方向性的织构组织，提高了基体材料的强度，雾化头雾化面织构化组织排列更为致密，从而使得变频杆和雾化头在高频振动下不易破碎；(3)进一步，在具有织构化结构的雾化面原位生成陶瓷层，所述陶瓷层能够耐高温、耐腐蚀，原位在基体材料表面形成，属于冶金结合，结合强度高，在高温金属液体及超声波高频振动作用下不开裂，并且和多数高熔点金属不粘结、不反应。
附图说明
[0024]图1为实施例中提出的一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置的剖视示意图；
[0025]图2为图1中的超声波雾化装置的局部结构示意图
。
具体实施方式
[0026]请参照图1
‑
2所示，根据本专利技术实施例的一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，包括变幅杆1、雾化头2和散热器3，雾化头2固定连接在变幅杆1的一端，散热器3套装在变幅杆1上，并且散热器3与雾化头2雾化面的背面以及变幅杆1的外周面之间形成换热空隙4，散热器3上均匀设置有与换热空隙4相连通的冷介质进入流道5、热介质排出流道6，并且冷介质进入流道5与热介质排出流道6间隔分布。
[0027]本实施例中，散热器3的冷介质进入流道5与热介质排出流道6可通过管路接入冷介质循环输送系统，这里的冷介质是指冷风或冷却液，即散热器3可通入冷却液或冷空气进行散热。散热器3的材质为铝或铜，散热器3的换热空隙4两端均安装有密封圈8，密封圈8选用耐高温石墨密封圈8。
[0028]该超声波雾化装置在工作时，如图1中所示，雾化头2的上端面是与熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，其特征在于，包括变幅杆(1)、雾化头(2)和散热器(3)，雾化头(2)固定连接在变幅杆(1)的一端，散热器(3)套装在变幅杆(1)上，并且散热器(3)与雾化头(2)雾化面的背面以及变幅杆(1)的外周面之间形成换热空隙(4)，散热器(3)上均匀设置有与换热空隙(4)相连通的冷介质进入流道(5)、热介质排出流道(6)，并且冷介质进入流道(5)与热介质排出流道(6)间隔分布。2.根据权利要求1所述的用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，其特征在于，雾化头(2)的基体材料为钛合金；优选地，雾化头具有织构化结构，所述雾化头的雾化面还含有原位生成的陶瓷层(21)。3.根据权利要求2所述的用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，其特征在于，所述陶瓷层(21)成分为氮化钛或氧化钛。4.根据权利要求2或3所述的高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，其特征在于，对雾化头(2)进行塑性变形，在雾化头中形成织构化结构；优选地，在塑性变形后，进行激光氮化处理或微弧氧化处理，在雾化面原位生成陶瓷层(21)。5.根据权利要求1所述的用于高熔点金属粉制备的超声波雾化装置，其特征在于，散热器(3)包括圆盘部(31)和套筒部(32)，圆盘部(31)同轴一体连接在套筒部(32)的一端，圆盘部(31)贴靠雾化头(2)雾化面的背面。6.根据权利要求5所述的用于高熔点金...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁子清，金莹，史金光，刘平，张腾辉，顾小龙，丁洪波，
申请(专利权)人：浙江亚通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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