一種高純超細金屬粉末的冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超細金屬粉末制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純超細金屬粉末的冷卻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高純金屬經(jīng)氣相法粒子生成器生成固態(tài)的超細金屬粉末后，由于其溫度較高，在進入收集器內(nèi)要對其進行冷卻。現(xiàn)有技術(shù)采用冷卻氣體進行冷卻超細金屬粉末，即將冷卻氣體噴入氣相法粒子生成器與收集器中間的冷卻器，使冷卻氣體包覆在固態(tài)的超細金屬粉末表面對其進行冷卻。該方法冷卻速度較慢，且因固態(tài)的超細金屬粉末與其載氣的溫度非常高，因此要將此固態(tài)的超細金屬粉末與其載氣進行冷卻，需要較多量的冷卻氣體。使用室溫下的氣體冷卻1000攝氏度以上固態(tài)超細金屬粉末與其載氣，冷卻氣體使用量約為固態(tài)超細金屬粉末與載氣體積的10倍以上，即冷卻氣體約為固態(tài)超細金屬粉末振實體積的30萬倍，料耗與能耗高。另外，冷卻氣體形成的包覆層比較稀薄，且經(jīng)冷卻氣體冷卻后，超細粉體表面依然較熱(高于室溫，約200攝氏度左右)，導(dǎo)致超細金屬粉末較容易發(fā)生氧化、團聚及其他反應(yīng)，表面很不穩(wěn)定。
[0003]為此，中國專利CN 102357655 B公開了一種《一種超細粉體冷卻方法》，其特征在于:將液相保護介質(zhì)霧化成顆粒直徑為50?300 μ m后，噴入氣相法粒子生成器與收集器中間的冷卻器，使液相保護介質(zhì)包覆在超細粉體表面對超細粉體進行冷卻，冷卻后的超細粉體進入收集器中沉積，液相保護介質(zhì)與超細粉體的振實體積比比值大于50，所述超細粉體的粒徑為0.3?I μ m，所述液相保護介質(zhì)為水或水溶液或有機液體或有機溶液，其不足之處在于:一是其液相保護介質(zhì)為水或水溶液或有機液體或有機溶液的純度低，導(dǎo)致生產(chǎn)出的金屬粉末中含有水或水溶液或有機液體或有機溶液中所有的雜質(zhì)，例如其它的金屬成份或其它物質(zhì)，導(dǎo)致生產(chǎn)出的金屬粉末的純度低，價值低，例如使用常規(guī)的水或水溶液或有機液體或有機溶液作為液相保護介質(zhì)，生產(chǎn)出的金屬粉末的純度最多能達到3N級=99.9% — 4N級=99.99%，而4N級(4N級= 99.99%)的塊狀鈦金屬的價格為7萬元左右/噸，5N級(5N級=99.999% )的塊狀鈦金屬的價格為120—160萬元左右/噸，6N級(6N級=99.9999% )的塊狀鈦金屬的價格為500萬元左右/噸，可見，塊狀金屬的純度越高，其價格越高，同理，制作的金屬粉末的純度越高，其附加值也更高，使用普通水制作的金屬粉末的純度最多能達到3N級一4N級，其價值會很低；二是使用常規(guī)的水或水溶液或有機液體或有機溶液作為液相保護介質(zhì)降溫速度慢，金屬氣體容易團聚，導(dǎo)致無法生產(chǎn)更細或超細的金屬粉末，金屬粉末的粒度基本只能位于0.3— I μπι，使得金屬粉末的生產(chǎn)效率低，質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以上現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，提供一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，該冷卻方法的冷卻速度快、金屬氣體不易團聚，可生產(chǎn)出更細的超細金屬粉末，而且純度高。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫的鈦金屬粉末氣霧中噴入低溫霧化的顆粒度為I一49 μm的高純水，使霧化水包覆在金屬粉末表面對金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到高純超細金屬粉末，所述的高純水的電阻率為10 — 20Q.mm2/m，所述的高純水為O — 1°C的水；當然，高純水霧化的顆粒度也可以是為I—9 μ m或50—300 μ m，顆粒度越小，冷卻效果越好。
[0007]上述高純水的電阻率為15— 18.5 Ω.mm2/m。
[0008]上述金屬粉末的純度為99.99% —99.9999%。
[0009]上述超細金屬粉末的顆粒度為100—300nm。
[0010]上述的高純水為0°C的水。
[0011]用高純水的水蒸汽替換所述的低溫霧化的顆粒度為I一49 μ m的高純水噴入金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫金屬粉末氣霧中進行冷卻。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點和有益效果:
[0013]1、本發(fā)明的冷卻介質(zhì)使用低溫霧化的顆粒度為5 — 49 ym的高純水，使用5N級以上的金屬原料，可以生產(chǎn)出接近5N級(同純度)的金屬粉末，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)出的金屬粉末的附加值高。
[0014]2、本發(fā)明的冷卻介質(zhì)使用顆粒度為5—49 μ m、0— 1°C的高純水，冷卻速度快，吸入真空收集器內(nèi)的金屬粉末可降至60—70°C以下的溫度，金屬氣體不易團聚，便于收集，質(zhì)量穩(wěn)定，得到的超細金屬粉末的顆粒度為100— 300nm，超細金屬粉末的附加值更高。
[0015]3、本發(fā)明采用真空收集器吸入金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫鈦金屬粉末，送料靈活快速，操作方便。
[0016]4、本發(fā)明采用高純水的水蒸汽替換噴入金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫金屬粉末氣霧中進行冷卻，雖然其冷卻介質(zhì)的初始溫度較高，但是其水分子的顆粒相對于霧化水更細，包裹冷卻的金屬粉末氣霧更均勻，冷卻介質(zhì)的初始溫度越低、加工的金屬粉末越細，用戶可以根據(jù)加工粉末的粗細程度進行選擇。
[0017]5、本發(fā)明適用于高純金屬粉末的生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0018]以下以具體實施例對本發(fā)明作進一步具體描述:
[0019]實施例1:一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，先向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.999%鈦金屬棒或鈦金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫鈦金屬粉末氣霧中噴入電阻率為17.5 Ω.mm2/m、顆粒度為8 μ m的0°C的高純水，使霧化水包覆在鈦金屬粉末表面對鈦金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的鈦金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.999%、顆粒度為10nm的高純超細鈦金屬粉末。
[0020]實施例2: —種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.999%鈦金屬棒或鈦金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫鈦金屬粉末氣霧中噴入電阻率為15 Ω.mm2/m、顆粒度為30 μ m的0.5°C的高純水，使霧化水包覆在鈦金屬粉末表面對鈦金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的鈦金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.999%、顆粒度為150nm的高純超細鈦金屬粉末。
[0021]實施例3: —種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.999%銅金屬棒或銅金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫銅金屬粉末氣霧中噴入電阻率為
17Ω.mm2/m、顆粒度為30 ym的0.5°C的高純水，使霧化水包覆在銅金屬粉末表面對銅金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的銅金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.999%、顆粒度為200nm的高純超細銅金屬粉末。
[0022]實施例4:一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.9999 %銀金屬棒或銀金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫銀金屬粉末氣霧中噴入電阻率為
18Ω.mm2/m、顆粒度為9 μ m的0°C的高純水，使霧化水包覆在銀金屬粉末表面對鈦金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的銀金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.9999%、顆粒度為10nm的高純超細銀金屬粉末。
[0023]實施例5: —種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.999%鎳金屬棒或鎳金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫鎳金屬粉末氣霧中噴入電阻率為17.5 Ω.mm2/m、顆粒度為40 μ m的0°C的高純水，使霧化水包覆在鎳金屬粉末表面對鈦金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的鎳金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.999%、顆粒度為150nm的高純超細鎳金屬粉末。
[0024]實施例6: —種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)加入純度為99.999%鎳金屬棒或鎳金屬塊，再向爐內(nèi)生產(chǎn)出的高溫鎳金屬粉末氣霧中噴入電阻率為17.5 Ω.mm2/m、100 — 110°C高純水的水蒸氣，使霧化水包覆在鎳金屬粉末表面對鈦金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的鎳金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到純度為99.999%、顆粒度為300— 800nm的高純超細鎳金屬粉末。
[0025]上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非依此限制本發(fā)明的保護范圍，故:凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫金屬粉末氣霧中噴入低溫霧化的顆粒度為I一49 μπι的高純水，使霧化水包覆在金屬粉末表面對高純金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到高純超細金屬粉末，所述的高純水的電阻率為10 — 20 Ω.mm2/m,所述的高純水為O — 1°C的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:所述高純水的電阻率為15 — 18.5 Ω.mm2/m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:所述金屬粉末的純度為99.99% —99.9999%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:所述超細金屬粉末的顆粒度為100— 300nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:所述的高純水為o°c的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一5任一項所述的一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，其特征在于:用高純水的水蒸汽替換所述的低溫霧化的顆粒度為I一49 μπι的高純水噴入金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫金屬粉末氣霧中進行冷卻。
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬粉末制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高純超細金屬粉末的冷卻方法，向金屬粉末生產(chǎn)爐內(nèi)生產(chǎn)的高溫的鈦金屬粉末氣霧中噴入高純水的水蒸汽或低溫霧化的顆粒度為1—49μm的高純水，使霧化水包覆在金屬粉末表面對金屬粉末進行冷卻，經(jīng)冷卻的金屬粉末被吸入真空收集器中沉積后排出到真空收集器外得到高純超細金屬粉末，所述的高純水的電阻率為10—20Ω.mm2/m，所述的高純水為0—1℃的水，優(yōu)點是：本發(fā)明使用水蒸汽或低溫霧化高純水，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)出的超細金屬粉末的純度和附加值高，質(zhì)量穩(wěn)定，適用于高純金屬粉末的生產(chǎn)。
【IPC分類】B22F9-08
【公開號】CN104668569
【申請?zhí)枴緾N201510103578
【發(fā)明人】江永斌
【申請人】江永斌
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月10日