CN109513942A - 一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法 - Google Patents

一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，首先，把原料按一定的比例配料，配料后放入真空熔炼炉内熔炼，使原料熔炼成合金金属液；其次，将合金金属液倒入雾化塔，用超声速氮气或氩气对合金金属液体进行冲击，形成雾化颗粒；然后，在对不锈钢金属熔液雾化之后，且尚末形成固体颗粒时，再进行高频超声波激震，对未形成固体颗粒的不锈钢液进行二次雾化，最后根据不同用途的要求，对超细的颗粒进行分级。本发明采用超声雾化加高频超声波激震的方式，解决了无法气雾化生产的超细金属粉末的问题，满足了对细颗粒的要求，实现了颗粒范围是500nm~5000nm的微细、超细金属或金属合金粉的制备。

Description

一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法
技术领域
本发明涉及金属粉末制备技术领域，尤其涉及一种粉末冶金、喷涂、注射成型中的纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法。
背景技术
目前金属粉末的生产工艺主要是水雾化和气雾化，水雾化生产的颗粒为不规则形，气雾化为球形，其颗粒分布一般是10~200um，颗粒较粗主要应用于粉末冶金、喷涂、注射成型等。对于高精度，对颗粒要求非常细的情况无法满足。
现有技术的生产工艺是：把原料（金属或金属合金）按一定的比例配料，放入真空熔炼炉内，把原料熔炼成合金金属液，将此夜体倒入雾化塔，此时用氮气或氩气对合金金属液体吹。液体受倒低温的气体冲击破碎成细小的颗粒，最后把颗粒收集起来，根据要求进行分级，包装。其它颗粒大部分分布在10-200um的粗颗粒，只能满足一部分的使用，无法生产较细的不锈钢颗粒。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其采用超声雾化加高频超声波激震的方式，实现了微细、超细金属或金属合金粉的制备，满足了更广泛的使用要求。
为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：
一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其包括以下步骤：
S1、把原料按一定的比例配料，配料后放入真空熔炼炉内熔炼，使原料熔炼成合金金属液；
S2、将合金金属液倒入雾化塔，用氮气或氩气对合金金属液体进行冲击，形成雾化颗粒；
S3、在对不锈钢金属熔液雾化之后，尚末形成固体颗粒时，再进行高频超声波激震，对未形成固体颗粒的不锈钢液进行二次雾化；
S4、根据不同用途的要求，对超细的颗粒进行分级。
优选的方案，步骤S2中所采用的是超声速氮气或氩气气体对合金金属液体进行冲击。
进一步优选的方案，采用超声速氮气或氩气对合金金属液体进行冲击后形成的颗粒粒径范围为2~20um。
更进一步优选的方案，进行高频超声波激震后，形成的金属粉末颗粒用马尔文的粒径分析测试，测得的粒径范围为500nm~5000nm。
再进一步优选的方案，进行高频超声波激震后所形成的金属粉末中，其中30%的金属粉末的粒径范围为500nm~1000nm。
通过采用上述方案，本发明的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法与现有技术相比，其技术效果在于：
本发明采用超声雾化加高频超声波激震的方式生产金属粉末，通过超声雾化生产的粉末颗粒是2~20um, 再通过高频超声波激震的方式实现在了目标为500~5000nm的球形颗粒，满足了对高精度、细颗粒金属粉末的使用要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明生产的超细金属或金属合金粉，其颗粒范围是500nm~5000nm，实现了微细、超细金属或金属合金粉的制备。
其制备方法是：把原料（金属或金属合金）按一定的比例配料，放入真空熔炼炉内，把原料熔炼成合金金属液，将此夜体倒入雾化塔；然后采用超声速氮气或氩气气体对不锈钢金属熔液进行冲击，但得到的颗粒比一般的生产工艺的颗粒更细，大部分颗粒在2-20um；但仍无法满足对超细不锈钢颗粒的要求，因此在超声速高气压对不锈钢金属熔液雾化之后尚末形成固体颗粒时，再进行了高频超声波激震，对末形成固体颗粒的不锈钢进行二次雾化。所形成的颗粒用马尔文的粒径分析测得粒径范围为500nm~1000nm的颗粒所占比例约30%，其它绝大多数的颗粒粒径范围在500~5000nm之间；再根据不同用途的要求对超细的颗粒进行分级。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、把原料按一定的比例配料，配料后放入真空熔炼炉内熔炼，使原料熔炼成合金金属液；
S2、将合金金属液倒入雾化塔，用氮气或氩气对合金金属液体进行冲击，形成雾化颗粒；
S3、在对不锈钢金属熔液雾化之后，尚末形成固体颗粒时，再进行高频超声波激震，对未形成固体颗粒的不锈钢液进行二次雾化；
S4、根据不同用途的要求，对超细的颗粒进行分级。
2.根据权利要求1所述的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，步骤S1中的原料为金属或金属合金。
3.根据权利要求1所述的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，步骤S2中所采用的是超声速氮气或超声速氩气气体对合金金属液体进行冲击。
4.根据权利要求3所述的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，采用超声速氮气或氩气对合金金属液体进行冲击后形成的颗粒粒径范围为2~20um。
5.根据权利要求1所述的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，进行高频超声波激震后，形成的金属粉末的粒径范围为500nm~5000nm。
6.根据权利要求5所述的一种纳米/亚微米球形金属粉末气雾化制备方法，其特征在于，进行高频超声波激震后所形成的金属粉末中，其中30%的金属粉末的粒径范围为500nm~1000nm。
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