CN113332923B - 一种混胶粉制备装置及混胶粉制备方法 - Google Patents

Abstract

一种混胶粉制备装置及混胶粉制备方法，所述装置包括反应腔、平衡阀和两个喷管，所述反应腔包括球形化腔，所述球形化腔包括管道状第一腔体、第一加热部件、第一筛网和第一齿状阻尼部件，所述两个喷管分别位于所述反应腔的两端，用于从所述反应腔的两端分别向所述反应腔内喷射脉冲气流，所述平衡阀设置在所述反应腔上，用于平衡所述反应腔内的气体压力，表面含胶液的粉粒从所述第一腔体的第一端进入，所述第一筛网设置在所述第一腔体的第二端端面上，所述第一加热部件设置在所述第一腔体的管壁上，所述第一齿状阻尼部件位于所述第一腔体的内壁上。解决了现有混胶粉球形度低、流动性差和松装密度低等问题。

Description

一种混胶粉制备装置及混胶粉制备方法

技术领域

本发明涉及稀土永磁混胶粉制备领域，特别涉及一种混胶粉制备装置及混胶粉制备方法。

背景技术

粘结钕铁硼磁粉具有尺寸精度高、形状自由度大的优点，广泛应用于智能机器人、新能源汽车、信息技术、节能家电等高新技术领域。

快淬法是制备粘结钕铁硼磁粉的主要方法之一，通过快淬法制得的磁粉微观结构为片状或针状，通过现有的方法混胶，混胶粉的微观形貌不会发生太大变化，也为片状或针状，存在流动性差、松装密度低、成型后磁体强度偏低的问题。因此，如何改善混胶粉流动性、增强压制成型后磁体的力学性能成为了人们研究的热点。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种混胶粉制备装置及混胶粉制备方法，以解决现有混胶粉球形度低、流动性差和松装密度低等问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本申请的第一方面提供一种混胶粉制备装置，包括反应腔、平衡阀和两个喷管，所述反应腔包括球形化腔，所述球形化腔包括管道状第一腔体、第一加热部件、第一筛网和第一齿状阻尼部件，所述两个喷管分别位于所述反应腔的两端，用于从所述反应腔的两端分别向所述反应腔内喷射脉冲气流，所述平衡阀设置在所述反应腔上，用于平衡所述反应腔内的气体压力，表面含胶液的粉粒从所述第一腔体的第一端进入，所述第一筛网设置在所述第一腔体的第二端端面上，所述第一加热部件设置在所述第一腔体的管壁上，所述第一齿状阻尼部件位于所述第一腔体的内壁上。

具体地，本发明中，粉粒优选磁粉，更优选稀土永磁粉，最优选钕铁硼磁粉。

在一可选实施例中，所述第一齿状阻尼部件包括多条第一尖齿阻尼带，所述第一尖齿阻尼带沿所述第一腔体的长度方向延伸，且所述多条第一尖齿阻尼带在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。

具体地，所述第一加热部件包括多条第一加热带，所述第一加热带设置在所述第一腔体外壁上且沿所述第一腔体的长度方向延伸，所述第一加热带在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。在一具体实施例中，第一加热带为带状电加热部件，在其他实施例中加热带也可以根据需要选择其他加热形式的部件，本发明不做限定。

具体地，所述第一喷管和第二喷管中心共线，可对球形化腔内的粉粒施加交替对冲的气源动力。喷管喷射脉冲气流优选非活性气体，更优选氮气、氩气中的至少一种。

进一步地，所述反应腔还包括混胶腔，所述混胶腔第一端与所述第一腔体的第一端对接，所述混胶腔为夹套式管道状结构，所述混胶腔的外壁上设有胶液喷管，所述胶液喷管用于将外部胶液喷射至夹层内，所述混胶腔的内壁分散设置有多个毛细管道，所述毛细管道连通混胶腔的夹层及内腔，用于将所述夹层内的胶液以气雾化状态喷射到内腔，粉粒从所述混胶腔的第二端进入所述内腔。

通过胶液喷管向混胶腔夹层注入高压胶液，经毛细孔雾化成细小液滴，形成气悬浮状的气雾化胶液，粉粒穿过混胶腔，与气雾化胶液充分接触，外表面混胶均匀，在动力气体的带动下进入球形化腔。

具体地，混胶腔的胶液主成分为挥发性有机溶剂，用来溶解热固性环氧树脂、固化剂、偶联剂等物质。

进一步地，所述反应腔还包括整形腔，所述整形腔包括管道状第二腔体、第二筛网、第二加热部件和第二齿状阻尼部件，所述第二腔体的第一端与所述混胶腔的第二端对接，所述第二筛网设置在所述第二腔体的第一端端面上，初始粉粒从所述第二腔体的第二端进入，所述第二加热部件设置在所述第二腔体的主体管壁上，所述第二齿状阻尼部件位于所述第二腔体的内壁上。

磁粉在高压喷管喷出的脉冲气体作用下，获得初始动能，进入整形腔，粉粒经过第二齿状阻尼部件的阻挡，与尖齿发生碰撞，原针状或带状的磁粉棱角被研磨破碎，磁粉四周呈现平滑化。在整形腔的末端设置第二筛网，符合粒度要求的磁粉颗粒穿过筛网进入混胶腔，其中包括粗磁粉颗粒和经整形破碎的细磁粉颗粒。整形腔的外壁设置有加热带，可对腔内的磁粉预热，为下一步混胶创造好的条件。

在一具体实施例中，粉粒为稀土永磁粉。

具体地，本发明中，所述装置还设有加料罐和出料罐，加料罐位于反应腔一端的上方且与第二腔体的第二端连接，初始粉粒从加料罐进入第二腔体。出料罐位于反应腔另一端的下方，且与第一腔体的第二端连接，平衡阀优选设置在与出料罐相对的位置。

具体地，所述第二齿状阻尼部件包括多条第二尖齿阻尼带，所述第二尖齿阻尼带沿所述第二腔体的长度方向延伸，且所述多条第二尖齿阻尼带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

具体地，所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿宽为第二尖齿阻尼带尖齿齿宽的30％～80％；所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿高为第二尖齿阻尼带尖齿齿高的30％～80％。

具体地，所述第二加热部件包括多条第二加热带，所述第二加热带设置在所述第二腔体外壁上且沿所述第二腔体的长度方向延伸，所述第二加热带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

进一步地，所述的混胶粉制备装置还包括控制器，用于控制两个所述喷管启停及平衡阀的开合。

本申请还提供了采用上述任一项所述的混胶粉制备装置制备混胶粉的方法，包括：

(1)开启靠近第一腔体第一端的喷管，将表面含胶液的粉粒输送至球形化腔；

(2)通过所述第一加热部件对所述第一腔体进行加热，通过两个所述喷管交替喷射脉冲气流，使表面含胶液的粉粒在所述第一齿状阻尼部件的作用下实现球形化；

(3)调整平衡阀的开度使球形化腔内压力维持恒定，通过第一筛网筛分得到符合粒度要求的球形化混胶粉。

具体地，步骤2所述脉冲气流压力为0.3～1.0MPa；

脉冲气流时长为50～500ms；

交替喷射的间隔时间为1～3s。

具体地，步骤2中加热温度为50～120℃。

进一步地，所述反应腔还包括混胶腔，步骤1所述的表面含胶液的粉粒的制备方法包括：

通过胶液喷管将外部胶液喷射至所述混胶腔的夹层内，通过靠近所述混胶腔第二端的喷管喷射脉冲气流将粉粒从所述混胶腔的第二端输入所述混胶腔的内腔；

所述夹层内的胶液通过所述毛细管道喷入所述混胶腔的内腔，以气雾化的形式分布在所述内腔，与进入所述内腔的粉粒混合。

具体地，所述胶液喷管喷射的胶液压力为0.3～1.0MPa。

具体地，所述胶液包括环氧树脂、固化剂、偶联剂和有机溶剂。进一步地，所述反应腔还包括整形腔，所述粉粒的制备方法包括：

通过所述喷管喷射脉冲气流将初始粉粒从所述第二腔体的第二端输入所述第二腔体内；

通过所述第二加热部件对所述第二腔体进行加热，通过两个所述喷管交替喷射脉冲气流，使所述初始粉粒在所述第二齿状阻尼部件的作用下磨碎，通过第二筛网筛分得到符合粒度要求的粉粒。

具体地，所述第二腔体的加热温度为40～100℃。

具体地，本发明中，粉粒优选磁粉，更优选稀土永磁粉，最优选钕铁硼磁粉。

以下为本发明的一个具体实施例：

本实施例提供了一种混胶粉的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)向加料罐内加入需混胶处理的磁粉，打开伺服下料阀下料，使磁粉均匀进入整形腔。通过控制伺服下料阀的开度，使处理中的磁粉总量保持不变；

(2)开启高压喷管(第一喷管5和第二喷管6)，向整形腔喷射高速射流动力气体，磁粉在粗齿阻尼带作用下整形。高压喷管气体压力为0.3～1.0MPa。通过第一喷管5和第二喷管6交替喷射脉冲气流，使磁粉在粗齿阻尼带之间剧烈摩擦，开始进行磁粉整形。通过第一加热带对整形腔内磁粉进行加热，加热温度为50～120℃，为下一步表面混胶创造更好环境。通过第一筛网控制整形后磁粉的粒度，符合粒度要求的磁粉进入混胶腔。

(3)开启胶液喷管，通过混胶腔内的毛细管道，向混胶腔内均匀喷射胶液液滴，磁粉在混胶腔内进行混胶。胶液压力控制在0.3～1.0MPa。

(4)继续开启高压喷管，输送磁粉进入球形化腔进行球形化处理，通过加热带对球形化腔加热，对磁粉表面的胶改性，提高胶的粘附性。通过第一喷管5和第二喷管6交替喷射脉冲气流，使磁粉在细齿阻尼带作用下研磨、互相粘附、逐步球形化。调整平衡阀的开度，使混胶球形化腔内压力维持恒定，并加速混胶粉表面的挥发性有机溶剂挥发。通过第二筛网控制球形化后磁粉的粒度，符合粒度要求的磁粉通过伺服下料阀进入收料罐。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明通过在球形化腔内壁设置齿状阻尼部件，表面含胶液的粉粒(简称初始混胶粉)在动力气体的带动下进入球形化腔后，通过交替开启球形化腔两侧的高压喷管，形成脉冲对冲气流，初始混胶粉获得气体传递的动能。同时，粗颗粒初始混胶粉及细颗粒初始混胶粉在齿状阻尼部件的阻尼作用下发生翻滚、混合、碰撞，在胶液的粘附作用下，逐渐粘连在一起，同时在平衡阀的作用下，球形化腔内的气流处于流动状态，带动初始混胶粉表面的挥发性有机溶剂加速挥发，使粗颗粒初始混胶粉及细颗粒初始混胶粉紧密粘连在一起。球形化腔外壁设置有加热部件，可对初始混胶粉进行加热，增加了粉体表面的粘附性，并促使胶液中的有机溶剂加速挥发，加速球形混胶粉的形成。球形化腔的末端设置有第一筛网，符合粒度的混胶粉颗粒经第一筛网进入收料罐。粒度偏粗的混胶粉在气流作用下撞击到齿状阻尼部件的尖端被打碎，继续与细颗粒初始混胶粉混合粘连，直至达到所需的粒度，经第一筛网进入收料罐。

本发明最终得到的混胶粉球形度高、流动性可达21.0～23.0S、松装密度可达3.4g/cm³～3.6g/cm³。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种混胶粉制备装置结构示意图；

图2为本发明一具体实施例提供的一种混胶粉制备装置结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的混胶粉SEM图(a)及对比例混胶粉SEM图(b)。

其中：

1、球形化腔；2、细齿阻尼带；3、第一加热带；4、第一筛网；5、第一喷管；6、第二喷管；7、平衡阀；8、加料罐；9、第一伺服下料阀；16、第二伺服下料阀；10、整形腔；11、第二筛网；12、混胶腔；13、粗齿阻尼带；14、第二加热带；15、胶液喷管；17、收料罐。

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，下面结合具体实施方式并参照附图，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。

参见图1，本发明实施例提供了一种混胶粉制备装置，包括反应腔、平衡阀7和两个喷管(第一喷管5和第二喷管6)，所述反应腔包括球形化腔1，所述球形化腔1包括管道状第一腔体、第一加热部件、第一筛网4和第一齿状阻尼部件，第一喷管5和第二喷管6分别位于所述反应腔的两端，用于从所述反应腔的两端分别向所述反应腔内喷射脉冲气流，所述平衡阀7设置在所述反应腔上，用于平衡所述反应腔内的气体压力，表面含胶液的粉粒从所述第一腔体的第一端进入，所述第一筛网4设置在所述第一腔体的第二端端面上，所述第一加热部件设置在所述第一腔体的管壁上，所述第一齿状阻尼部件位于所述第一腔体的内壁上。

本发明通过在球形化腔1内壁设置齿状阻尼部件，表面含胶液的粉粒(简称初始混胶粉)在动力气体的带动下进入球形化腔1后，通过交替开启球形化腔1两侧的高压喷管，形成脉冲对冲气流，初始混胶粉获得气体传递的动能。同时，粗颗粒初始混胶粉及细颗粒初始混胶粉在齿状阻尼部件的阻尼作用下发生翻滚、混合、碰撞，在胶液的粘附作用下，逐渐粘连在一起，同时在平衡阀7的作用下，球形化腔1内的气流处于流动状态，带动初始混胶粉表面的挥发性有机溶剂加速挥发，使粗颗粒初始混胶粉及细颗粒初始混胶粉紧密粘连在一起。球形化腔1外壁设置有加热部件，可对初始混胶粉进行加热，增加了粉体表面的粘附性，并促使胶液中的有机溶剂加速挥发，加速球形混胶粉的形成。球形化腔1的末端设置有第一筛网4，符合粒度的混胶粉颗粒经第一筛网4进入收料罐17。粒度偏粗的混胶粉在气流作用下撞击到齿状阻尼部件的尖端被打碎，继续与细颗粒初始混胶粉混合粘连，直至达到所需的粒度，经第一筛网4进入收料罐17。

本发明最终得到的混胶粉球形度高、流动性可达21.0～23.0S、松装密度可达3.4g/cm³～3.6g/cm³。

具体地，本发明中，粉粒优选磁粉，更优选稀土永磁粉，最优选钕铁硼磁粉。初始稀土永磁粉的粒度为60～80目。

在一可选实施例中，如图1所示，所述第一齿状阻尼部件包括多条细齿阻尼带2(即第一尖齿阻尼带)，所述第一尖齿阻尼带沿所述第一腔体的长度方向延伸，且所述多条第一尖齿阻尼带在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。在其他实施例中，第一齿状阻尼部件还可以包括多个尖齿阻尼环，所述多个尖齿阻尼环沿第一腔第长度方向均匀分布。

具体地，如图1所示，所述第一加热部件包括多条第一加热带3，所述第一加热带3设置在所述第一腔体外壁上且沿所述第一腔体的长度方向延伸，所述第一加热带3在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。在一具体实施例中，第一加热带为带状电加热部件，在其他实施例中加热带也可以根据需要选择其他加热形式的部件，本发明不做限定。

具体地，所述第一喷管5和第二喷管6中心共线，可对球形化腔1内的粉粒施加交替对冲的气源动力。喷管喷射脉冲气流优选非活性气体，更优选氮气、氩气中的至少一种。

进一步地，参见图2，所述反应腔还包括混胶腔12，所述混胶腔12第一端与所述第一腔体的第一端对接，所述混胶腔12为夹套式管道状结构，所述混胶腔12的外壁上设有胶液喷管15，所述胶液喷管15用于将外部胶液喷射至夹层内，所述混胶腔12的内壁均匀分散设置有多个毛细管道，所述毛细管道连通混胶腔12的夹层及内腔，用于将所述夹层内的胶液以气雾化状态喷射到内腔，粉粒从所述混胶腔12的第二端进入所述内腔。

通过胶液喷管15向混胶腔12夹层注入高压胶液，经毛细管道雾化成细小液滴，形成气悬浮状的气雾化胶液，粉粒穿过混胶腔12，与气雾化胶液充分接触，外表面混胶均匀，在动力气体的带动下进入球形化腔1。

具体地，混胶腔12的胶液主成分为挥发性有机溶剂，用来溶解热固性环氧树脂、固化剂、偶联剂。具体地，所述有机溶剂选自丙酮、无水乙醇、乙酸甲酯中的至少一种，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂E16、双酚A环氧树脂E18、双酚A环氧树脂E20中的至少一种；所述偶联剂选自硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的至少一种；所述固化剂选自双氰胺、顺丁烯二酸酐中的至少一种；所述固化剂、偶联剂和环氧树脂的质量比为0.08～0.2:0.01～0.05:1。

进一步地，如图2所示，所述反应腔还包括整形腔10，所述整形腔10包括管道状第二腔体、第二筛网11、第二加热部件和第二齿状阻尼部件，所述第二腔体的第一端与所述混胶腔12的第二端对接，所述第二筛网11设置在所述第二腔体的第一端端面上，初始粉粒从所述第二腔体的第二端进入，所述第二加热部件设置在所述第二腔体的主体管壁上，所述第二齿状阻尼部件位于所述第二腔体的内壁上。

磁粉在高压喷管喷出的脉冲气体作用下，获得初始动能，进入整形腔10，粉粒经过第二齿状阻尼部件的阻挡，与尖齿发生碰撞，原针状或带状的磁粉棱角被研磨破碎，磁粉四周呈现平滑化。在整形腔10的末端设置第二筛网11，符合粒度要求的磁粉颗粒穿过筛网进入混胶腔12，其中包括粗磁粉颗粒和经整形破碎的细磁粉颗粒。整形腔10的外壁设置有加热带，可对腔内的磁粉预热，为下一步混胶创造好的条件。

在一具体实施例中，粉粒为稀土永磁粉，所述第一筛网4为60～80目，第二筛网11为80～120目。第二筛网11设置目数较第一筛网较细，可保证经整形腔10进入球形化腔1的粉粒较细，便于球形化处理。

具体地，本发明中，所述装置还设有加料罐8和收料罐17，加料罐8位于反应腔一端的上方且与第二腔体的第二端连接，加料罐8底部设有控制其开合的第一伺服下料阀9，初始粉粒从加料罐8进入第二腔体。收料罐17位于反应腔另一端的下方，且与第一腔体的第二端连接，收料罐17顶部设有控制器开合的第二伺服下料阀16，平衡阀7优选设置在与出料罐相对的位置。

具体地，所述第二齿状阻尼部件包括多条粗齿阻尼带13(即第二尖齿阻尼带)，所述第二尖齿阻尼带沿所述第二腔体的长度方向延伸，且所述多条第二尖齿阻尼带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿宽为第二尖齿阻尼带尖齿齿宽的30％～80％，优选40％～60％；所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿高为第二尖齿阻尼带尖齿齿高的30％～80％，优选40％～60％。第一尖齿阻尼带较第二尖齿阻尼带相比，齿形平缓，粉体与尖齿碰撞面积小，粉体在尖齿阻尼带间翻滚运动大于碰撞运动，有利于表面均匀粘附胶液，粗细颗粒充分翻滚接触，在胶液粘附效果下，逐步实现球形化；第二尖齿阻尼带较第一尖齿阻尼带相比，齿形锋利，粉体与尖齿碰撞面积大，粉体在尖齿阻尼带尖碰撞运动大于翻滚运动，呈针状或带状的原粉经第二尖齿阻尼带的碰撞后，棱角平滑化，实现粉体整形。

具体地，所述第二加热部件包括多条第二加热带14，所述第二加热带14设置在所述第二腔体外壁上且沿所述第二腔体的长度方向延伸，所述第二加热带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

进一步地，所述的混胶粉制备装置还包括控制器，用于控制两个所述喷管及平衡阀7的开合。

本申请还提供了采用上述任一项所述的混胶粉制备装置制备混胶粉的方法，包括：

(1)开启靠近第一腔体第一端的喷管，将表面含胶液的粉粒输送至球形化腔1；

(2)通过所述第一加热部件对所述第一腔体进行加热，通过两个所述喷管交替喷射脉冲气流，使表面含胶液的粉粒在所述第一齿状阻尼部件的作用下实现球形化；

(3)调整平衡阀7的开度使球形化腔1内压力维持恒定，通过第一筛网4筛分得到符合粒度要求的球形化混胶粉。

具体地，步骤2所述脉冲气流压力为0.3～1.0MPa；

脉冲气流时长为50～500ms；

交替喷射的间隔时间为1～3s。

0.3～1.0MPa的脉冲气流可为不同形态下的粉粒充分附能，产生足够的动能；脉冲气流时间间隔为50～500ms，间隔较短，可实现粉粒小范围步进移动，保证处理完全；交替喷射的间隔时间为1～3s，兼顾处理效果与生产效率。

具体地，步骤2中加热温度为50～120℃。

进一步地，所述反应腔还包括混胶腔12，步骤1所述的表面含胶液的粉粒的制备方法包括：

通过胶液喷管15将外部胶液喷射至所述混胶腔12的夹层内，通过所述喷管喷射脉冲气流将粉粒从所述混胶腔12的第二端输入所述混胶腔12的内腔；

所述夹层内的胶液通过所述毛细管道喷入所述混胶腔12的内腔，以气雾化的形式分布在所述内腔，与进入所述内腔的粉粒混合。

具体地，所述胶液喷管15喷射的胶液压力为0.3～1.0MPa。

具体地，所述胶液包括环氧树脂、固化剂、偶联剂和有机溶剂。具体地，所述有机溶剂选自丙酮、无水乙醇、乙酸甲酯中的至少一种，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂E16、双酚A环氧树脂E18、双酚A环氧树脂E20中的至少一种；所述偶联剂选自硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的至少一种；所述固化剂选自双氰胺、顺丁烯二酸酐中的至少一种；所述固化剂、偶联剂和环氧树脂的质量比为0.08～0.2:0.01～0.05:1，有机溶剂质量为环氧树脂的1～10倍。

进一步地，所述反应腔还包括整形腔10，所述粉粒的制备方法包括：

通过所述喷管喷射脉冲气流将初始粉粒从所述第二腔体的第二端输入所述第二腔体内；

通过所述第二加热部件对所述第二腔体进行加热，通过两个所述喷管交替喷射脉冲气流，使所述初始粉粒在所述第二齿状阻尼部件的作用下磨碎，通过第二筛网11筛分得到符合粒度要求的粉粒。

具体地，所述第二腔体的加热温度为40～60℃。

具体地，本发明中，粉粒优选磁粉，更优选稀土永磁粉，最优选钕铁硼快淬磁粉。初始稀土永磁粉的粒度为60～80目。

具体地，所述第一筛网4为80～120目，所述第二筛网11为100～140目，第一筛网4比第二筛网11粒度粗20目。初始钕铁硼快淬粉粒度一般为80～120目，粉体为带状或针状，经过第二腔体中第二齿状阻尼部件的整形修饰，粉体表面逐步圆滑，颗粒逐步变细。第二筛网11对整形处理后的粉体进行筛分，粒度适中及偏细的粉体进入混胶腔及球形化腔。经球形化处理后，粉体逐渐向类球形发展，第一筛网4对最终混胶粉粒度进行控制，符合粒度要求的混胶粉经筛分进入收料罐。

以下为本发明的具体实施例：

本发明各实施例所用原料、器材均为市售产品。

实施例1

本实施例制备了80目粘结钕铁硼球形混胶粉，具体制备方法如下：

(1)原粉：选取98Kg国内市售粒度为80目的钕铁硼快淬磁粉；

(2)制备胶液：将1.83kg双酚A环氧树脂E16、0.147kg双氰胺和0.018kg钛酸酯充分溶解于10kg丙酮中，混合得到胶液；

(3)通过PLC输出模拟信号控制伺服下料阀的开度，使钕铁硼磁粉缓慢均匀的进入整形腔10内；

(4)向整形腔10前端第二喷管6输送0.6MPa氮气，通过PLC输出脉冲信号，控制第二喷管6向整形腔10内喷射脉冲气流，通过齿宽为10mm、齿高为20mm粗齿阻尼带13对磁粉整形，将磁粉边缘尖角及针状结构磨碎，磁粉周围逐渐圆滑化；

(5)控制整形腔10外壁上的加热带，对整形腔10内部的磁粉进行加热，加热温度控制在50℃左右，为磁粉预热，为下一步的混胶创造有利条件；

(6)整形腔10末端设置100目筛网，符合粒度要求的磁粉通过筛网进入混胶腔12；

(7)通过胶液喷管15将步骤(2)制备好的胶液注入混胶腔12的夹层，胶液的压力为0.8MPa。胶液经混胶腔12内壁的毛细管道喷入混胶腔12的内腔，并以气雾化的形式均匀分布在混胶腔12内，与进入混胶腔12的磁粉充分粘合，使磁粉表面均匀裹附一层混合胶液；

(8)在第二喷管6喷出的动力气流的作用下，混胶后的磁粉进入球形化腔1，此时，交替打开混胶球形化腔1前后的第一喷管5和第二喷管6，对球形化腔1内的初始混胶粉施加交替脉冲气流，使球形化腔1内粗粒度初始混胶粉与细粒度初始混胶粉充分混合与粘附，在齿宽为5mm、齿高为10mm的细齿阻尼带2的作用下逐渐向球形粉方向发展。两个喷管的喷放动作由PLC进行精确控制，喷管的喷放脉冲气流的时长为0.5s，交替喷射的间隔时间为0.2s。同时，PLC精确控制平衡阀7的开启频率与开启时长，使混胶球形化腔1保持恒定压力，并有效挥发丙酮；

(9)在初始混胶粉球形化过程中，开启球形化腔1外壁的第一加热带3，对球形化腔1进行加热，加热温度控制在60℃。改善混胶粉表面胶液的粘性，同时起到加速挥发丙酮的作用；

(10)球形化腔1末端设置80目筛网，符合粒度要求的磁粉通过筛网进入收料罐17，得到最终混胶粉。

实施例2

与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于细齿阻尼带2齿宽调整为6mm，齿高调整为12mm。

实施例3

与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于细齿阻尼带2齿宽调整为8mm，齿高调整为16mm。

对比例1

与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于采用传统混胶方式，具体如下：原粉及胶液与实施例1相同，将原粉与胶液一并倒入固定容器内，通过搅拌桨机械搅拌混合，混合均匀后，待丙酮自然挥发后，将混胶取出，即完成制备。

对本发明各实施例及对比例提供的最终混胶粉进行表征：

对混胶粉进行外观形貌表征，其中各实施例提供的混胶粉均具有较高的球形度,其典型代表为实施例1提供的混胶粉，其SEM图如图3所示，实施例1提供的混胶粉粒度为80目，三轴差距较小、球形度较高，而对比例1提供的混胶粉为明显的片层结构、球形度差；其他实施例及对比例粒度参数参见表1。

对本发明各实施例及对比例提供的最终混胶粉进行性能测试：

测试方法：

松装密度测试方法：依据国标：金属粉末松装密度的测定第1部分：漏斗法(GB/T1479.1-2011),对流动性进行测定

流动性测试方法：依据国标:金属粉末流动性的测定标准漏斗法(霍尔流速计)(GB/T 1482-2010),对流动性进行测定。

测试结果参见表1：

表1各混胶粉性能参数表

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					松装密度	3.6g/cm<sup>3</sup>	3.5g/cm<sup>3</sup>	3.4g/cm<sup>3</sup>	3.2g/cm<sup>3</sup>
流动性	21.0秒	22.5秒	23.0秒	25.0秒

由表1可见，本发明提高了混胶粉的松装密度及流动性，尤其是实施例1提供的混胶粉，其松装密度可达3.6g/cm³，流动性可达21.0S。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (18)

1.一种混胶粉制备装置，其特征在于，包括反应腔、平衡阀、第一喷管和第二喷管，所述反应腔包括球形化腔，所述球形化腔包括管道状第一腔体、第一加热部件、第一筛网和第一齿状阻尼部件，所述第一喷管和第二喷管分别位于所述反应腔的两端，用于从所述反应腔的两端分别向所述反应腔内喷射脉冲气流，所述平衡阀设置在所述反应腔上，用于平衡所述反应腔内的气体压力，表面含胶液的稀土永磁粉粒从所述第一腔体的第一端进入，所述第一筛网设置在所述第一腔体的第二端端面上，所述第一加热部件设置在所述第一腔体的管壁上，所述第一齿状阻尼部件位于所述第一腔体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第一齿状阻尼部件包括多条第一尖齿阻尼带，所述第一尖齿阻尼带沿所述第一腔体的长度方向延伸，且所述多条第一尖齿阻尼带在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。

3.根据权利要求1所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第一加热部件包括多条第一加热带，所述第一加热带设置在所述第一腔体外壁上且沿所述第一腔体的长度方向延伸，所述第一加热带在所述第一腔体的截面圆周上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第一喷管和第二喷管中心共线。

5.根据权利要求2所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述反应腔还包括混胶腔，所述混胶腔第一端与所述第一腔体的第一端对接，所述混胶腔为夹套式管道状结构，所述混胶腔的外壁上设有胶液喷管，所述胶液喷管用于将外部胶液喷射至夹层内，所述混胶腔的内壁分散设置有多个毛细管道，所述毛细管道连通混胶腔的夹层及内腔，用于将所述夹层内的胶液以气雾化状态喷射到内腔，粉粒从所述混胶腔的第二端进入所述内腔。

6.根据权利要求5所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述反应腔还包括整形腔，所述整形腔包括管道状第二腔体、第二筛网、第二加热部件和第二齿状阻尼部件，所述第二腔体的第一端与所述混胶腔的第二端对接，所述第二筛网设置在所述第二腔体的第一端端面上，初始粉粒从所述第二腔体的第二端进入，所述第二加热部件设置在所述第二腔体的主体管壁上，所述第二齿状阻尼部件位于所述第二腔体的内壁上。

7.根据权利要求6所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第二齿状阻尼部件包括多条第二尖齿阻尼带，所述第二尖齿阻尼带沿所述第二腔体的长度方向延伸，且所述多条第二尖齿阻尼带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

8.根据权利要求7所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿宽为第二尖齿阻尼带尖齿齿宽的30%~80%；所述第一尖齿阻尼带中的尖齿齿高为第二尖齿阻尼带尖齿齿高的30%~80%。

9.根据权利要求6所述的混胶粉制备装置，其特征在于，所述第二加热部件包括多条第二加热带，所述第二加热带设置在所述第二腔体外壁上且沿所述第二腔体的长度方向延伸，所述第二加热带在所述第二腔体的截面圆周上均匀分布。

10.根据权利要求1所述的混胶粉制备装置，其特征在于，还包括控制器，用于控制所述第一喷管和第二喷管启停及平衡阀的开合。

11.采用权利要求1~10任一项所述的混胶粉制备装置制备混胶粉的方法，其特征在于，包括：

（1）开启靠近第一腔体第一端的喷管，将表面含胶液的稀土永磁粉粒输送至球形化腔；

（2）通过所述第一加热部件对所述第一腔体进行加热，通过第一喷管和第二喷管交替喷射脉冲气流，使表面含胶液的稀土永磁粉粒在第一齿状阻尼部件的作用下实现球形化；

（3）调整平衡阀的开度使球形化腔内压力维持恒定，通过第一筛网筛分得到符合粒度要求的球形化混胶粉。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤2所述脉冲气流压力为0.3~1.0MPa；

脉冲气流时长为50~500ms；

交替喷射的间隔时间为1~3s。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤2中加热温度为50~120℃。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述反应腔还包括混胶腔，步骤1所述的表面含胶液的稀土永磁粉粒的制备方法包括：

通过胶液喷管将外部胶液喷射至所述混胶腔的夹层内，通过靠近所述混胶腔第二端的喷管喷射脉冲气流将粉粒从所述混胶腔的第二端输入所述混胶腔的内腔；

所述夹层内的胶液通过毛细管道喷入所述混胶腔的内腔，以气雾化的形式分布在所述内腔，与进入所述内腔的粉粒混合。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述胶液喷管喷射的胶液压力为0.3~1.0MPa。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述胶液包括环氧树脂、固化剂、偶联剂和有机溶剂。

17.根据权利要求14~16任一项所述的方法，其特征在于，所述反应腔还包括整形腔，所述粉粒的制备方法包括：

通过喷管喷射脉冲气流将初始粉粒从整形腔的第二腔体的第二端输入所述第二腔体内；

通过第二加热部件对所述第二腔体进行加热，通过第一喷管和第二喷管交替喷射脉冲气流，使所述初始粉粒在第二腔体内壁的第二齿状阻尼部件的作用下磨碎，通过第二筛网筛分得到符合粒度要求的粉粒。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二腔体的加热温度为40~100℃。

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