CN1149506A - 一种制备微米晶体球形材料的火焰法 - Google Patents
一种制备微米晶体球形材料的火焰法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1149506A CN1149506A CN 95117425 CN95117425A CN1149506A CN 1149506 A CN1149506 A CN 1149506A CN 95117425 CN95117425 CN 95117425 CN 95117425 A CN95117425 A CN 95117425A CN 1149506 A CN1149506 A CN 1149506A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame
- gas
- micron crystal
- crystal ball
- materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 3
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(dioxo)niobium Chemical compound [K+].[O-][Nb](=O)=O UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000007440 spherical crystallization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种喷射冶金方法,特别是涉及一种把金属、无机非金属材料制备成微米晶体球材料的技术。本发明的目的在于解决制备过程中坩埚对材料的污染问题,提高材料的品质,简化工艺流程,从而提供一种采用高速气流将原料吹送到火焰喷射器的高温燃烧区熔化,以雾状形态从高温区喷出,落入收集器中形成微米晶体球形材料,该方法简单,反应过程快,克服坩埚对原材料的污染。
Description
本发明涉及一种喷射冶金方法,特别是涉及一种把金属材料、无机非金属材料制备成微米晶体球的喷射冶金技术领域。
制备球形颗粒材料在工业和科研中都有很大价值,因此,许多研究者都在探索一种更好的把某些材料制备成球形颗粒的方法,目前有人采用超声雾化制备超细粉末,如:CN1040932A所述。超声雾化方法是将原料配成水溶液,用输液泵将其注入雾化罐内,水溶液在罐内超声振子作用下,被雾化成细雾,用压缩空气将雾滴送入由电阻加热到500-1300℃的反应器(石英管)中,溶液雾滴由于高温作用下,很快蒸发,同时发生热解反应,生成陶瓷超细粉末,在粉末收集器中收集。超声雾化法制备超细粉末,局限在原料要能制成水溶液,并且样品在高温时要能分解才能制成超细粉,其粉末状还不一定是球形。该方法局限性很大,同时所需设备有输液泵、超声波发生器、超声振子、压缩空气、加热电阻炉、反应器、收集器,所以设备复杂。
另外还有一种急冷法可以获得球形颗粒,但它需要高压喷嘴、漏泡(装样品坩埚)雾化室、高速旋转的冷却锥体、粉末收集筒、真空系统、熔化样品的大功率电源,因多数部件都是非 标准加工,设备复杂,成本很高,建立整套装置周期很长,还有一个致命弱点,有些材料在高温熔化时与坩埚起反应,因此,对样品产生污染,因此所制备的球形颗粒材料品质很差。
本发明的目的在于克服已有技术的缺点和不足,为了解决制备过程中坩埚对材料的污染问题,提高所制备的微米晶体球形材料的品质,以及扩大制备微米晶体球原材料的范围,筒化工艺流程,降低设备费用,从而提供一种采用高速气流将粉末状、丝状、棒状的无机非金属材料和金属材料吹送到火焰喷射的火焰高温区内加热,原料在高温区迅速被熔化,并在高速气流作用下以雾状形态从高温区喷出,落入收集器中形成微米晶体球的火焰法。
本发明是这样实现的:
图1是本发明制备微米晶体球火焰法喷制示意图。
图面说明如下:1.氧气入口2.可燃气体入口3.气体混合室4.送料气体入口5.粉料入口6.粉料出口7.混合气体出口8.火焰高温区9.10.火焰区11.火焰喷射器
本发明的火焰法制备微米晶体球使用如图1所示的火焰喷射器(11),喷射器内有混合气体反应室(3),及一根送料气体管和一根送料管,它们后半部连通为一根,末端出口为粉料出口(6),出口位置正在火焰喷射器(11)的火焰喷射的出口处。具体过程先把原料,如:无机非金属材料、金属材料做成100-200目的粉末或φ1-φ6的棒材或丝状,然后从氧气入口①及可燃气体入口(2)通入氧气及可燃气,并在混合气体出口⑦处点燃火,调到所需温度;所制备材料的熔化温度不同,一般决定于通入的可燃气的种类和随时调节氧气和可燃气在混合室内流量来决定火焰区的温度。可燃气包括乙炔、氧气等,火焰区温度在400-3500℃,然后用高速气流如:氧气,压缩空气等把原料送出火焰喷射器(11)的出料口(6),原料从出料口(6)出来后由于受高速气流的推动继续前进,经过火焰区⑨又到火焰高温区(8)原料迅速被熔化(火焰区的温度是高于每次所制备材料的熔点温度),变成熔体,这时高速气体就把熔体吹散成微小的熔化状态的颗粒,这些颗粒由于自身表面吹力的作用便形成球,在气体继续推动下它离开高温区便凝固结晶落入收集器成为微米晶体球形材料,实际上整个过程是在一瞬间完成的。如所制备材料是易于氧化的,则需在收集器内通入保护气体,防止材料氧化。保护气体如氮气、氢气。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明:实施例1:
制备二氧化钛微米晶体球形材料,使用图1所示的火焰喷射器,先将氧气和乙炔气分别从气体入口(1)和(2)进入气体混合室(3),然后在火焰喷射器出口(7)处将火点燃,通过调节气体流量使火焰达到所需熔化原料的温度2500℃,氧气和乙炔气的流量分別为400~900ml/分和400~820ml/分,乙炔压力控制在0.4-1.5大气压,氧气压力为2-5大气压。这时再把已备好的200目的二氧化钛粉末料从粉料入口(5)进如火焰喷射器内,压缩空气从送料气体入口(4)进入火焰喷射器内,气体流量为200ml/分,气压在0.5-2大气压。整个过程中随时调节压缩空气200ml/分流量将熔化的二氧化钛球形结晶吹到收集器内而形成微米晶体球形材料。实施例2:
按实施例1所用的图1所示的火焰喷射器,和制备步骤,只是采用铌酸锂φ5的棒状材料做原料,火焰高温区的温度达到2500℃,其余条件同实施例1制成铌酸锂微米晶体球形材料。实施例3:
采用的设备、工艺条件均同实施例1不同点是采用φ1的丝状铌酸钾原料,火焰高温区的温度调在3500℃,制备出铌酸钾微米晶体球形材料。实施例4:
采用工艺完全与实施例1相同,只是燃烧区温度在400℃时,制备出磷酸二氢钾微米晶体球形材料。实施例5:
工艺完全同实施例1,只是火焰高温区温度为1800℃,制备出钛酸钡微米晶体球形材料。
Claims (4)
1.一种制备微米晶体球形材料的火焰法。其特征在于:
先将氧气和可燃气通进火焰喷射器(11)的气体混合室(3)内,并在火焰喷射器气体出口(7)处点燃可燃气,并调节气体流量使火焰区温度在400-3500℃,这时把备好的φ1-φ6棒状、丝状无机非金属和金属原料或100-200目的粉末原料用高速气体从送料气体入口(4)和粉料入口(5)送入火焰喷射器内,原料被吹送到火焰高温区迅速熔化,继续通入火焰喷射器的高速气体又把雾状熔体吹到收集器内,制备过程中高速气体流量为50-400ml/分。
2.按权利要求1所述的制备微米晶体球形材料的火焰法。其特征在于:所述的无机非金属材料,金属材料包括二氧化钛、铌酸锂、铌酸钾、钛酸钡、磷酸二氢钾;
3.按权利要求1所述的制备微米晶体球形材料的火焰法。其特征在于:还包括当雾化球形材料吹到收集器时,在收集器内通过保护气体。
4.按权利要求1所述的制备微米晶体球形材料的火焰法。其特征在于:所述的可燃气体包括氧气、乙炔气体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 95117425 CN1149506A (zh) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 一种制备微米晶体球形材料的火焰法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 95117425 CN1149506A (zh) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 一种制备微米晶体球形材料的火焰法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1149506A true CN1149506A (zh) | 1997-05-14 |
Family
ID=5081218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 95117425 Pending CN1149506A (zh) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 一种制备微米晶体球形材料的火焰法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1149506A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108237220A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种复合粉末及其制备方法和应用 |
CN113181831A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 深圳航科新材料有限公司 | 非金属材料粉末及其制备方法 |
-
1995
- 1995-11-06 CN CN 95117425 patent/CN1149506A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108237220A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种复合粉末及其制备方法和应用 |
CN113181831A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 深圳航科新材料有限公司 | 非金属材料粉末及其制备方法 |
CN113181831B (zh) * | 2021-04-30 | 2024-01-30 | 深圳航科新材料有限公司 | 非金属材料粉末及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4370538A (en) | Method and apparatus for ultra high velocity dual stream metal flame spraying | |
CN100493783C (zh) | 制造微粒的方法和装置 | |
JPH03505896A (ja) | 原子化装置及び製法 | |
Smirnov et al. | Receiving finely divided metal powder by inert gas atomization | |
Fritsching et al. | Hybrid gas atomization for powder production | |
CN103223492A (zh) | 超细高活性铝粉的制备工艺及装置 | |
US6660223B2 (en) | Device for atomizing liquid melts | |
CN111470481A (zh) | 一种等离子体反应雾化制备高纯氮化铝球形粉末的方法 | |
CN114054764B (zh) | 一种气雾化制粉用喷管雾化器 | |
JP4668751B2 (ja) | 粉体製造方法 | |
US4568019A (en) | Internal burner type flame spray method and apparatus having material introduction into an overexpanded gas stream | |
CN1103536A (zh) | 用于在高炉或冲天炉中获取金属的方法 | |
CN1149506A (zh) | 一种制备微米晶体球形材料的火焰法 | |
CN106348308B (zh) | 高熔点金属粉、固体推进剂及其用硼粉制备工艺 | |
CN1119431C (zh) | 超音速火焰熔滴喷涂方法 | |
ES2203530T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de polvos formados por particulas esencialmente esfericas. | |
CN207016843U (zh) | 一种吸入式金属粉末喷枪 | |
US20040140380A1 (en) | Device and method for pulverizing materials, especially glass | |
CN105858661B (zh) | 氧热法碳化钙合成反应器 | |
CN219572659U (zh) | 一种利用喷雾焙烧硝酸盐生产金属氧化物的焙烧炉 | |
JP2930655B2 (ja) | 球状スラグの製造方法およびその装置 | |
JPH0660003B2 (ja) | 超微粒子の製造方法およびその装置 | |
CN219616697U (zh) | 等离子雾化球形金属粉末的制备装置 | |
CN114951667B (zh) | 一种气雾化制备金属粉末防喷嘴堵塞的方法 | |
SU529005A1 (ru) | Установка дл получени порошка центробежным распылением расплавов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |