金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的方法，還涉及一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的霧化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]霧化法是一種制備金屬制粉的常用方法，該方法采用水或惰性氣體擊碎金屬或合金熔體而制得粉末。以往的技術(shù)都是提高霧化流體壓力和流量，采用特殊噴嘴(如高壓噴嘴，超音速噴嘴，緊耦合噴嘴等)來實現(xiàn)，其技術(shù)復(fù)雜，能耗高。另外，金屬熔體的氣霧化過程中一般只能得到球形、類球形和復(fù)雜形狀粉末，這類粉末大多數(shù)只能在粉末冶金制品中使用。霧化過程中很難獲得片狀粉末，片狀粉末通過霧化粉末進行球磨、碾軋來獲得，后續(xù)工藝復(fù)雜，能耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種金屬熔體霧化過程，不改變原有流體的壓力、流量和噴嘴結(jié)構(gòu)，不改變霧化的產(chǎn)能，僅改變金屬液體漏嘴結(jié)構(gòu)，大幅降低金屬粉末平均粒徑或獲取片狀粉末的方法。
[0004]本發(fā)明的第一個方面是提供一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的方法，在金屬熔體由中間漏包進入霧化室的漏嘴處設(shè)有漏嘴頭，所述漏嘴頭上設(shè)有1個或多個孔洞，金屬熔體經(jīng)濾嘴頭上的孔洞進入霧化室，被高壓氣體或高壓水打擊粉碎制得金屬粉末。
[0005]其中，所述孔洞可以為任意形狀，例如圓形、橢球形、正方形、長方形、十字形、不規(guī)則圖形等。
[0006]優(yōu)選地，所述孔洞為多個，例如2-10個。
[0007]優(yōu)選地,所述漏嘴頭上設(shè)有多個圓孔，例如2-10個。
[0008]優(yōu)選地，所述圓孔的直徑為< 3mm。
[0009]優(yōu)選地，所述孔洞為長方形，可以為1個或多個。
[0010]進一步優(yōu)選地，所述長方形的長寬比為(1.5-5):1。
[0011]優(yōu)選地，所述長方形的寬為彡4mm。
[0012]優(yōu)選地，所述濾嘴頭由A1203、Zr02、BN或石墨制成。
[0013]優(yōu)選地，所述金屬粉末可以為Mg、Al、Fe、N1、Cu、Ag、Cd、Sn、Pb、Co、Cr、Mn、S1、B、V或Nb金屬粉末，或者也可以為1%、八1、卩6、附、01、厶8、。(1、311、？13、(:0、0、]\111、31、8、￥和他中的兩種或兩種以上組成的合金粉末。
[0014]本發(fā)明的第二個方面是提供一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的霧化裝置，包括容納金屬熔體的中間漏包和霧化室，所述中間漏包與霧化室之間設(shè)有容許金屬熔體由中間漏包進入霧化室的漏嘴，所述漏嘴設(shè)有漏嘴頭，所述漏嘴頭上設(shè)有1個或多個孔洞。
[0015]其中，所述孔洞可以為任意形狀，例如圓形、橢球形、正方形、長方形、十字形、不規(guī)則圖形等。
[0016]優(yōu)選地，所述孔洞為多個，例如2-10個。
[0017]優(yōu)選地,所述漏嘴頭上設(shè)有多個圓孔，例如2-10個。
[0018]優(yōu)選地，所述圓孔的直徑為優(yōu)選為3_8mm。
[0019]優(yōu)選地，所述孔洞為長方形，可以為1個或多個。
[0020]進一步優(yōu)選地，所述長方形的長寬比為(1.5-5):1。
[0021]優(yōu)選地，所述長方形的寬為更優(yōu)選為2_4mm,更優(yōu)選為2.5-3.5_。
[0022]優(yōu)選地，所述濾嘴頭由A1203、Zr02、BN或石墨制成。
[0023]本發(fā)明在不改變原有流體的壓力、流量和噴嘴結(jié)構(gòu)，不改變霧化的產(chǎn)能的情況下，僅改變金屬液體漏嘴結(jié)構(gòu)，可有效降低金屬粉末的粒徑，平均粒徑可降低至20-40 μ m,也可以用來制備片狀、橢圓形片狀等形狀的粉末，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要進行后續(xù)加工才能獲得片狀粉末的問題。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明提供的金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為漏嘴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面參照附圖，結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明作進一步的描述，以更好地理解本發(fā)明。
[0027]實施例1
[0028]參照圖1，一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的霧化裝置，包括容納金屬熔體10的中間漏包20和霧化室，所述中間漏包20與霧化室之間設(shè)有容許金屬熔體10由中間漏包20進入霧化室的漏嘴30，所述漏嘴30設(shè)有漏嘴頭40，所述漏嘴頭40上設(shè)有1個或多個孔洞。
[0029]所述孔洞可以為任意形狀，例如圓形(圖2a)、長方形(圖2b、2c)、十字形(圖2d)
坐寸。
[0030]采用圖2a所示的漏嘴頭40，在不改變金屬液流柱面積的情況下，將原漏嘴的一個孔變成2 —10個小孔，單孔的金屬熔體柱直徑變小，在霧化前預(yù)先被漏嘴頭細化，霧化時熔體柱被流體柱充分破碎，使得粉末平均粒徑大幅降低。采用圖2b所示的漏嘴頭40，金屬熔體柱變成一個長方體，其長寬比為(1.5-5):1，金屬液體柱被擊碎后，變成薄片狀液體，凝固后變成片狀粉末和橢圓性片狀粉末。當(dāng)采用圖2c所示的漏嘴頭40，粉末變成微小的片狀粉末。采用圖2d所示的漏嘴頭40，粉末變成特殊形狀的粉末。
[0031 ] 實施例2制備Sn粉末
[0032]采用現(xiàn)有技術(shù)制備Sn粉末，采用壓力1.2Mpa、流量8m3/min氮氣，通過環(huán)縫噴嘴制備Sn粉末，漏嘴孔徑為5mm，金屬液流量為15Kg/min，霧化粉末平均粒徑為80 μ m。
[0033]同樣采用相同壓力和流量氮氣，通過環(huán)縫噴嘴制備Sn粉，金屬液流量相同，漏嘴頭孔由現(xiàn)有技術(shù)中的一孔變6孔(圖2a)，每個小孔的直徑為2.1_，霧化后粉末平均粒徑為44 μ m。該工藝大幅度降低了 Sn粉末平均粒徑。
[0034]實施例3制備不銹鋼粉末
[0035]采用現(xiàn)有技術(shù)制備不銹鋼粉末，采用高壓水霧化不銹鋼粉末，水壓為25MPa，流量為310L/min，使用環(huán)孔噴嘴，金屬液流量為20kg/min，漏嘴孔為5.5mm，霧化粉末平均粒度為 30 μ m。
[0036]采用相同流量，相同壓力的高壓水，使用環(huán)孔噴嘴，金屬液流量為20kg/min，將漏嘴頭孔由現(xiàn)有技術(shù)中的一孔變5孔，每個小孔的直徑為2.5mm,霧化粉末平均粒度為20 μ m。
[0037]實施例4制備Fe-S1-Al粉末
[0038]采用現(xiàn)有技術(shù)制備Fe-S1-Al粉末，采用壓力為3MPa，流量為10m3/min的氮氣，通過環(huán)孔噴嘴制備Fe-S1-Al粉末，噴嘴孔徑5mm，金屬液流量為20kg/min，獲得粉末的平均粒度為40 μ m，粉末形狀為球形和類球形。粉末制成粉芯的磁性能為:抗直流跌落性能，在100奧斯特磁場強度下，保留電感量45%。
[0039]米用相同壓力和相同流量的氮氣，金屬液體流量為20kg/min,金屬漏嘴頭的孔洞改為8mmX3.2mm長方形孔(圖2b)，霧化得到扁平狀和片狀粉末，其中大部分粉末長寬比為7:4，厚度為10 μ m，粉末制成磁粉芯后其性能為:抗直流跌落性能，在100奧斯特磁場強度下，保留電感量58 %以上，粉末的扁平化拓寬了氣霧化的應(yīng)用范圍。
[0040]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的方法，其特征在于，在金屬熔體由中間漏包進入霧化室的漏嘴處設(shè)有漏嘴頭，所述漏嘴頭上設(shè)有1個或多個孔洞，金屬熔體經(jīng)濾嘴頭上的孔洞進入霧化室，被高壓氣體或高壓水打擊粉碎制得金屬粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漏嘴頭上設(shè)有多個圓孔，所述圓孔的直徑為< 3mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述漏嘴頭上設(shè)有2-10個圓孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔洞為長方形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述長方形的長寬比為(1.5-5):1，所述長方形的寬為彡4mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔洞為任意形狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾嘴頭由Al203、Zr02、BN或石墨制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬粉末為Mg、Al、Fe、N1、Cu、Ag、〇(1、311、？13、(:0、0、]\111、31、8、￥或他金屬粉末，或者為 Mg、Al、Fe、N1、Cu、Ag、Cd、Sn、Pb、Co、Cr、Mn、S1、B、V和Nb中的兩種或兩種以上組成的合金粉末。9.一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的霧化裝置，其特征在于，包括容納金屬熔體的中間漏包和霧化室，所述中間漏包與霧化室之間設(shè)有容許金屬熔體由中間漏包進入霧化室的漏嘴，所述漏嘴設(shè)有漏嘴頭，所述漏嘴頭上設(shè)有1個或多個孔洞。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的霧化裝置，其特征在于，所述孔洞為圓孔，所述漏嘴頭上設(shè)有2-10個圓孔；或者，所述孔洞為長方形，所述長方形的長寬比為(1.5-5):1。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種金屬熔體霧化過程中降低粉末粒徑和改變粉形狀的方法，在金屬熔體由中間漏包進入霧化室的漏嘴處設(shè)有漏嘴頭，所述漏嘴頭上設(shè)有1個或多個孔洞，金屬熔體經(jīng)濾嘴頭上的孔洞進入霧化室，被高壓氣體或高壓水打擊粉碎制得金屬粉末。本發(fā)明在不改變原有流體的壓力、流量和噴嘴結(jié)構(gòu)，不改變霧化的產(chǎn)能的情況下，僅改變金屬液體漏嘴結(jié)構(gòu)，可有效降低金屬粉末的粒徑，平均粒徑可降低至20-40μm，也可以用來制備片狀、橢圓形片狀等形狀的粉末，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要進行后續(xù)加工才能獲得片狀粉末的問題。
【IPC分類】B22F9/08
【公開號】CN105290411
【申請?zhí)枴緾N201410232744
【發(fā)明人】郭雄志
【申請人】深圳市鉑科新材料股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年5月28日