CN105328200A

CN105328200A - 软磁粉末的雾化造粒方法

Info

Publication number: CN105328200A
Application number: CN201410335804.7A
Authority: CN
Inventors: 郭峰
Original assignee: KUNSHAN MAJI ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN MAJI ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-02-17

Abstract

本发明公开了一种软磁粉末的雾化造粒方法，包括将软磁粉末及黏结剂溶液混合并搅拌均匀；将混合好的软磁粉末及黏结剂溶液投入一料仓中；于该干燥塔内部真空度小于等于2000Pa、温度30-150℃之间进行雾化造粒。本发明的方法所获得的造粒粉末具有粉末平均细微性小、松装密度高、流动性好的特点。通过将雾化造粒和真空技术的结合，使粉末在黏稠状态下可以稳定均匀地送料入雾化干燥器中，并通过雾化器的高速离心作用使湿态粉末瞬间被雾化为小颗粒，并随后被干燥塔中的热气体干燥，从而获得具有粉末平均细微性小、松装密度高、流动性好的特点的造粒粉末；具体而言，松装密度≥2.0g/cm³，D₅₀≤150um，流动性≤55秒。

Description

软磁粉末的雾化造粒方法

技术领域

本发明涉及软磁粉末的成型方法，尤其是一种软磁粉末的造粒方法。

背景技术

金属粉末作为除块体、带材之外的一种金属形态，具有三维尺寸小、特性优异、容易成型、材料组成灵活的特点。但是一般的金属粉末不能直接应用，而需要压制成型为一定的外形，并经过相应的后处理才能成为可使用的产品。为此，粉末需要具备一定的流动性和密度才能完成成型的过程，因此金属粉末通常需要经过造粒为具有松装密度和流动性的粉末才能满足工艺要求。

通常的造粒方法有以下几种：

一、机械破碎法

顾名思义就是把干燥的大颗粒用机械的方法将其破碎为一定粒度的小颗粒。此方法制备的金属粉末需要较高的成型压力，粉末形貌一般都带有毛刺，粒度分布广，松装密度和流动性不好。

二、挤压造粒法

挤压造粒是金属粉末在混有黏结剂的前提下通过机械的力量将其强行通过筛网。该方法制备的粉末具有粒度分布窄、操作简单的优点，但是其粉末形貌差、造粒粉末表面粗糙、松装密度和流动性不好的缺点。

三、圆盘造粒法

圆盘造粒机将金属粉末有次序的投入圆盘，同时喷洒具有黏结性的有机液体使粉末随机团聚在一起。圆盘造粒的优点：产品形貌近球形、粉末表面光滑、成粒效率高、操作直观、粉末流动性好，缺点是粒度分布广、黏结剂含量的分布不均、粉末外溢。

四、流体化床造粒法

在固定流体化床内部通过雾化器将料液雾化成细小的液滴，液滴与流体化床内处于流态化的不同颗粒的物料接触，并附着在颗粒表面完成干燥造粒过程；其优点是将造粒、干燥、冷却可在一台流体化床中完成，另外造粒粒度在一定范围内可调，且粉末形貌好、粉末表面光滑、粉末流动性和松装密度好等优点，但是其粒度分布广、黏结剂含量分布可能存在不均匀的问题。

五、喷雾造粒法

喷雾造粒法是将粉末与黏结剂溶液混合后，通过泵体将物料连续地送入高速旋转地分散盘，从而使金属粉末和黏结剂同时被粉碎为小颗粒，当被分散的混合物颗粒遇到外部高温气体时瞬间将其干燥并定型，从而获得具有团聚状的粉末。该方法最大的优点在于流程短、效率高，是未来主流的造粒方法之一，该方法造粒粉末形貌好、粉末表面光滑、粉末流动性和松装密度好等优点，但是当黏结剂含量较大时(例如≥2％)物料容易堵塞在入料管路中，另外存在稀释剂用量大、黏结剂含量分布可能存在不均匀等现象。又，一般稀释剂为挥发性有机溶剂例如酒精或丙酮，若用于干燥粉末的热气体温度过高，可能导致爆炸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软磁粉末的雾化造粒方法，使离心式雾化造粒的物料输送得到根本改善。

为了达成上述的目的，本发明提供一种软磁粉末的雾化造粒方法，其使用包含一干燥塔的离心式雾化干燥系统，该方法包含步骤：(1)将软磁粉末及黏结剂溶液混合并搅拌均匀；(2)将混合好的软磁粉末及黏结剂溶液投入一料仓中；及(3)于该干燥塔内部真空度小于等于2000Pa、温度30-150℃之间进行雾化造粒。

在一态样中，本发明的方法所使用的离心式雾化干燥系统包含送料机构、热风系统、雾化器、干燥塔、真空泵及收料仓。送料机构包含料仓及螺杆泵。热风系统包含泵及加热器。

其中，雾化器具有一分散盘。

其中，分散盘转速为1000-20000转/分钟。

在一态样中，黏结剂的含量为软磁粉末重量的1.0-10.0wt％。

其中，黏结剂为酚醛树脂、环氧树脂或聚酰胺树脂等有机树脂，也可以是硅酸盐类或磷酸盐类等无机化合物。

在一态样中，由本发明的方法获得的造粒粉末松装密度大于等于2.0g/cm³，D₅₀小于等于150微米，流动性小于等于55秒。

本发明的软磁粉末的雾化造粒方法，使离心式雾化造粒的物料输送得到根本改善，并可以解决释剂用量大、黏结剂含量分布可能存在不均匀等问题。又，本发明的方法通过将雾化造粒和真空技术的结合，用于干燥粉末的热气体例如氮气温度得以降低，避免稀释剂起火引发爆炸。另外，干燥塔在工作状态下其内部为真空，由此形成的负压使得物料可以容易地进入雾化器，雾化器的分散盘的高速旋转运动使得物料被离心力甩出并被分散为颗粒状物料。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明软磁粉末的雾化造粒方法的步骤流程图。

图2为本发明软磁粉末的雾化造粒方法所使用的设备系统示意图。

图3为本发明软磁粉末的雾化造粒方法的操作流程图。

其中，附图标记：

22料仓

24螺杆泵

25泵

26加热器

27热气体入口

28雾化器

282分散盘

30干燥塔

32真空泵

34出料口

36收料仓

S10～S14…步骤

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参照图1所示，图1为本发明软磁粉末的雾化造粒方法的步骤流程图。本发明提供一种软磁粉末的雾化造粒方法，其使用包含一干燥塔的离心式雾化干燥系统，该方法包含步骤：S10，将软磁粉末及黏结剂溶液混合并搅拌均匀；S12，将混合好的软磁粉末及黏结剂溶液投入一料仓中；及S14，于干燥塔内部真空度小于等于2000Pa、温度30-150℃之间进行雾化造粒。

接着，请参照图2，图2为本发明软磁粉末的雾化造粒方法所使用的设备系统示意图。本发明软磁粉末的雾化造粒方法所使用的设备系统为离心式雾化干燥系统，其包含送料机构、热风系统、雾化器28、干燥塔30、真空泵32及收料仓36。送料机构包含料仓22及螺杆泵24。热风系统包含泵25及加热器26。雾化器28具有一分散盘282，分散盘282的转速为1000-20000转/分钟。

接着，请参照图3，图3为本发明软磁粉末的雾化造粒方法的操作流程图。本发明离心式雾化干燥系统的操作，具体而言分为以下几个步骤：

首先，称量一定量的黏结剂(一般为粉末重量的1.0-10.0wt％)，并用相应的稀释剂将其配成黏结剂溶液，稀释剂含量一般为粉末重量的1.5-7.5％。首先，称量一定量的黏结剂(一般为粉末重量的1.0-10.0wt％，较佳为1.0-5.0wt％),并用相应的稀释剂将其配成黏结剂溶液，稀释剂含量一般为粉末重量的3.0-15.0％，黏结剂可以是有机高分子树脂类，例如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂以及特殊工程树脂等，也可以是硅酸盐类、磷酸盐类无机黏结剂；然后，将需要造粒的金属粉末与黏结剂溶液混合并搅拌，直至充分混合均匀为止。

接着，将搅拌好的物料倒入离心式雾化干燥系统的料仓22。

接着，启动离心式雾化干燥系统，使其干燥塔30内部达到工作要求，例如真空度≤2000Pa，温度达到30-150℃之间，雾化器28的分散盘282的转速为1000-20000转/分钟。干燥塔30内部的真空度借由真空泵32工作达成，用于干燥粉末的热气体例如氮气由泵25抽送及加热器26加热达成，经过加热的热氮气经由热气体入口27进入干燥塔30中。

接着，开始送料，此时螺杆泵24将物料送入雾化器28并被离心力分散，由于真空及温度的作用使得稀释剂被瞬间挥发并被抽出干燥塔，被分散开的物料失去稀释剂后在变为干燥的粉末，此粉末由若干个小的原始金属粉末团聚而成。干燥塔30在工作状态下其内部为真空，由此形成的负压使得物料可以容易地进入雾化器28，雾化器28的分散盘282的高速旋转运动使得物料被离心力甩出并被分散为颗粒状物料。干燥后的物料由于重力的作用落入干燥塔底部，从出料口34落入收料仓36中。

由此获得的造粒粉末采用霍尔流速计测量其流动性，漏斗采用露眼为2mm的漏斗，其流动性指标为：50克的造粒粉末需要的时间为小于等于55秒；采用松装密度测试仪获得的数据为≥2.0g/cm³。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，其使用包含一干燥塔的离心式雾化干燥系统，该方法包含步骤：

(1)将软磁粉末及黏结剂溶液混合并搅拌均匀；

(2)将混合好的软磁粉末及黏结剂溶液投入一料仓中；及

(3)于该干燥塔内部真空度小于等于2000Pa、温度30-150℃之间进行雾化造粒。

2.根据权利要求1所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该离心式雾化干燥系统包含送料机构、热风系统、雾化器、干燥塔、真空泵及收料仓。

3.根据权利要求2所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该雾化器具有一分散盘。

4.根据权利要求3所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该分散盘转速为1000-20000转/分钟。

5.根据权利要求1所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该黏结剂的含量为软磁粉末重量的1.0-10.0wt％。

6.根据权利要求1所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该黏结剂为酚醛树脂、环氧树脂或聚酰胺树脂。

7.根据权利要求1所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，该黏结剂为硅酸盐类或磷酸盐类。

8.根据权利要求1所述的软磁粉末的雾化造粒方法，其特征在于，由该方法获得的造粒粉末松装密度大于等于2.0g/cm³，D₅₀小于等于150微米，流动性小于等于55秒。