CN116638090A - 一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法 - Google Patents

一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,该装置包括:成球罐,成球罐的顶部设置耐高温绝缘陶瓷结构件,耐高温绝缘陶瓷结构件的内部设置电磁自激励扰动装置及熔化金属,耐高温绝缘陶瓷结构件的外部设置第一加热模块,成球罐的内部对应耐高温绝缘陶瓷结构件设置高温球化模块,高温球化模块的底部设置低温成球模块,低温成球模块的底部穿过成球罐的底部,成球罐的底部对应低温成球模块的底部设置颗粒收集容器,耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐连接气控系统。本发明提供的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,具有响应速度快、无接触驱动、可制备不同熔点的金属颗粒、生产效率高、运行可靠等优点。

Description

一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,特别是涉及一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法。
背景技术
微电子器件封装和半导体芯片制造是微电子工程中的两个重要部分。随着小型电子设备的发展,在电子工业领域对小尺寸、高密度、高集成度芯片的需求不断增加, 芯片I/O端口封装由BGA(焊球阵列封装)向芯片尺寸封装(CSP)和晶圆级封装(WLP)方向发展,所需的微焊球直径也随之不断减小,精度要求越来越高。在许多芯片级封装中均采用金属颗粒(微焊球)的焊接来实现芯—芯和芯—板之间机械连接和信号传递。目前,连续喷射技术和按需滴射技术是均一金属颗粒制备常用的两种方式。连续喷射技术是基于射流不稳定原理,利用微扰动在射流液柱表面形成的表面波控制微滴的形成。该方法制备微焊球的频率高,质量好,是目前国内外制备微焊球企业主要采用的技术。该技术扰动激励主要采用压电换能装置产生。但压电振动模式微焊球生产设备长期使用会出现磨损,激振器发热产生热飘移等问题,使焊锡球制备过程稳定性变差。连续喷射技术中的另一种激励扰动方式是采用外加磁场产生的电磁扰动。 目前,该技术还处于实验研究阶段。按需滴射技术是在喷嘴上方施加一个周期性的脉冲驱动力,以实现一个脉冲产生一个金属颗粒微滴,该方法制备微焊球具有频率和大小可控的优点,但微滴制备生产效率较低。
综上所述,微焊球市场生产企业采用的压电接触激励扰动信号产生方式和在研中的电磁激励方式都存在着一定的缺点。如响应速度慢、机械磨损,高温飘逸,以及外加磁场产生装置不能承受高温环境,制备的金属颗粒熔点受限等不足。因此,设计一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,具有响应速度快、无接触驱动、可制备不同熔点的金属颗粒,以及设备简单、生产效率高、运行可靠等优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,包括:电磁自激励扰动装置、成球罐、气控系统、处理器、高温球化模块、低温成球模块、颗粒收集容器、耐高温绝缘陶瓷结构件及第一加热模块,所述成球罐的顶部设置所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的顶部设置电磁自激励扰动装置及熔化金属,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的外部设置所述第一加热模块,所述成球罐的内部对应所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置所述高温球化模块,所述高温球化模块的底部设置所述低温成球模块,所述低温成球模块的底部穿过所述成球罐的底部,所述成球罐的底部对应所述低温成球模块的底部设置所述颗粒收集容器,所述耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐连接所述气控系统,所述第一加热模块、气控系统、电磁自激励扰动装置、高温球化模块、低温成球模块电性连接所述处理器。
可选的,所述电磁自激励扰动装置包括信号源及电极模块,所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置有熔化腔及喷射腔,且所述熔化腔与所述喷射腔通过耐高温管相连通,所述熔化腔的内部设置有熔化金属,所述喷射腔的顶部设置所述电极模块,所述喷射腔的底部设置有喷嘴,且所述喷嘴与所述成球罐相连通,所述信号源连接所述处理器,所述信号源与电极模块用于在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴处的射流液柱端头时,使其断裂形成均一金属微滴。
可选的,所述信号源为单信号源或双信号源,所述信号源的波形为恒流波、脉冲方波及三角波中的一种或多种匹配组合,所述电极模块为上下电极结构或左右辅助电极配合熔融金属通路的结构,为双电极或三电极结构,所述电极模块采用的电极材料为发热金属,包括铜或其合金、不锈钢、镍铬合金或者钨或其合金,结构为板材或线材,电极模块的导电端子由导电金属制成。
可选的,所述气控系统包括气门开关、第一稳压阀、第二稳压阀、氧含量测试仪、稳压罐、第一气压表、第二气压表、第三气压表、气瓶及真空泵,所述气瓶连接通过所述第二稳压阀连接所述稳压罐,所述稳压罐上设置所述第二气压表,所述稳压罐通过第一稳压阀及气门开关连接所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件上设置所述第一气压表,所述成球罐的底部设置所述第三气压表,所述成球罐的一侧设置所述氧含量测试仪,所述真空泵连接所述成球罐,所述气门开关、第一稳压阀、第二稳压阀、第一气压表、第二气压表、第三气压表、真空泵及氧含量测试仪电性连接所述处理器。
可选的,所述高温球化模块包括高温球化管路及第二加热模块,所述喷嘴的底部设置所述高温球化管路,所述高温球化管路的外部设置所述第二加热模块,所述高温球化管路的内部设置有高温花生油,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球模块,所述第二加热模块电性连接所述处理器。
可选的,所述低温成球模块包括低温成球管路及颗粒收集开关,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球管路,所述低温成球管路的底部穿过所述成球罐,设置在所述颗粒收集容器的上侧,所述低温成球管路的底部设置所述颗粒收集开关,所述低温成球管路的内部设置有低温花生油,所述颗粒收集开关电性连接所述处理器。
可选的,所述成球罐的两侧设置有观察窗口,用于对成球罐的内部进行观测。
本发明还提供了一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的方法,应用于上述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,包括如下步骤:
步骤1:在熔化腔内装入熔化金属,通过处理器对气控系统进行调节,使得耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐的含氧量低于300ppm;
打开气门开关和第一稳压阀,使熔化腔上部与成球罐内部之间保持相同压力,通过反复用真空泵抽真空和稳压罐,第二稳压阀和气瓶向成球罐内部充气,利用氧含量分析仪测试腔体内部氧含量,使整个密封腔内部的氧含量(ppm)降低到特定数值(300ppm)以下;
步骤2:通过处理器对气控系统进行调节,使得熔化腔体内部熔化金属与喷嘴出口处产生压力差,使得熔化金属进入喷射腔的内部,在压力差的作用下通过喷嘴射流而出,形成射流液柱;
在调节喷嘴出口处气压力大小时,包括粗调节和细调节,粗调节是通过处理器中控制第二稳压阀的通断间接控制稳压罐内的气压大小,其调节过程是当气压信号与处理器设定的信号一致时,处理器发出信号关闭第二稳压阀,由于电磁阀的关闭需要时间,因此,其稳压罐内获取的压力值要稍大于所设定的气压。此时稳压罐内的气压与自由液面处所需要的气压相差不大,再通过第一稳压阀使稳压罐内的气体缓慢流入自由液体表面,从而达到精确控制气压的目的。
步骤3:通过处理器调节信号源,在信号源及电极模块的作用下在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴处的射流液柱的端头时,使其断裂形成均一金属微滴;
步骤4:金属微滴落入高温球化模块中进一步球化,完成后落入低温成球模块,通过冷却形成球型金属颗粒,经过颗粒收集开关落入颗粒收集容器的内部。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,该装置包括电磁自激励扰动装置、成球罐、气控系统、处理器、高温球化模块、低温成球模块、颗粒收集容器、耐高温绝缘陶瓷结构件及第一加热模块,该装置属于无接触直接驱动型,即随信号源激励信号的变化在喷嘴上方喷射腔内的熔化金属中产生随动的高频自扰动电磁力,该高频自扰动电磁力直接作用于喷射腔内的熔化金属中,并通过液柱传递到液柱端头,控制射流受控于信号源的电流波形、电流频率和电流幅值,相较于目前的其他扰动模式,电磁自激励扰动模式可控性和稳定性更好,且设备更加简单易行,易于实现自动化和大规模的生产液柱端头断裂形成均一微滴,另外,信号源不但通过电磁原理在驱动腔的熔融金属中产生自激励扰动信号,还通过电极产生焦耳热,作用于喷射腔外围,对熔融金属起到辅助加热和保温作用,其加热功率受控于加热电极材料和信号源的输出功率,该装置具有响应速度快、无接触驱动、可制备不同熔点的金属颗粒,以及设备简单、生产效率高、运行可靠等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置结构示意图;
图2为耐高温绝缘陶瓷结构件第一种实施例结构示意图;
图3为耐高温绝缘陶瓷结构件第二种实施例结构示意图;
图4为耐高温绝缘陶瓷结构件第三种实施例结构示意图;
图5为耐高温绝缘陶瓷结构件第四种实施例结构示意图;
图6为耐高温绝缘陶瓷结构件第五种实施例结构示意图;
图7为耐高温绝缘陶瓷结构件第六种实施例结构示意图;
图8为耐高温绝缘陶瓷结构件第七种实施例结构示意图;
图9为耐高温绝缘陶瓷结构件第八种实施例结构示意图;
图10为双信号源电磁自激励扰动电磁力产生原理图示意图;
图11为单信号源电磁自激励扰动上下电极电流波形对应关系示意图。
附图标记:1、直流电发生器;2、熔化腔;3、熔化金属;4、第一电极;5、导轨;6、导电端子;7、喷射腔;8、喷嘴;9、熔化加热线圈;10、脉冲电流发生器;11、气门开关;12、第一稳压阀;13、氧含量测试仪;14、稳压罐;15、第二稳压阀;16、第二气压表;17、气瓶;18、第一气压表;19、高温花生油;20、成球加热线圈;21、低温花生油;22、观察窗口;23、颗粒收集开关;24、颗粒收集容器;25、处理器;26、成球罐;27、真空泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,具有响应速度快、无接触驱动、可制备不同熔点的金属颗粒,以及设备简单、生产效率高、运行可靠等优点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示,本发明实施例提供的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,包括:电磁自激励扰动装置、成球罐26、气控系统、处理器25、高温球化模块、低温成球模块、颗粒收集容器24、耐高温绝缘陶瓷结构件及第一加热模块,所述成球罐26的顶部设置所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的内部设置电磁自激励扰动装置及熔化金属3,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的外部设置所述第一加热模块,所述成球罐26的内部对应所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置所述高温球化模块,所述高温球化模块的底部设置所述低温成球模块,所述低温成球模块的底部穿过所述成球罐26的底部,所述成球罐26的底部对应所述低温成球模块的底部设置所述颗粒收集容器24,所述耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐26连接所述气控系统,所述第一加热模块、气控系统、电磁自激励扰动装置、高温球化模块、低温成球模块电性连接所述处理器。
所述第一加热模块为熔化加热线圈9。
所述电磁自激励扰动装置包括信号源及电极模块,所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置有熔化腔2及喷射腔7,且所述熔化腔2与所述喷射腔7通过耐高温管相连通,所述熔化腔2的内部设置有熔化金属3,所述喷射腔7的顶部设置所述电极模块,所述喷射腔7的底部设置有喷嘴8,且所述喷嘴8与所述成球罐26相连通,所述信号源连接所述处理器,所述信号源与电极模块用于在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴8处的射流液柱端头时,使其断裂形成均一金属微滴。
所述信号源为单信号源或双信号源,所述信号源的波形为恒流波、脉冲方波及三角波中的一种或多种匹配组合,所述电极模块为上下电极结构或左右辅助电极配合熔融金属通路的结构,为双电极或三电极结构。
本发明给出了多个关于信号源及电极模块的实施例,其中,具体如图2-9所示,以图2为例,进行介绍,所述信号源为双信号源,包括直流电发生器1及脉冲电流发生器10,电极模块包括上电极及下电极,均为不锈钢材质,喷射腔7的顶部设置有上电极,其中,上电极包括第一电极4及导轨5,喷射腔7顶部的两侧设置第一电极4,第一电极4之间连接导轨5,直流电发生器1的两端分别连接导轨5两侧的第一电极4,喷射腔7底部的两侧设置有下电极,上电极与下电极呈上下电极平行分布,其中,下电极包括导电端子6,喷射腔7底部的两侧通过端子接入孔分别密封连接导电端子6,导电端子6与喷射腔7内部熔化金属3接通,构成下电极,脉冲电流发生器10连接喷射腔7底部两侧的导电端子6,另外,上电极及下电极不仅能够产生自激励扰动电磁力,还能产生焦耳热,对熔化金属3起到辅助加热及保温的作用,其中,加热功率受控于电极材料和信号源的输出功率;
产生自激励扰动电磁力的具体过程为:原理如图10所示,直流电发生器1与上电极形成第一回路,脉冲电流发生器10与下电极形成第二回路,第一回路及第二回路平行设置,基于两平行直导线受安培力作用的规律(同向电流相互吸引,反向电流相斥),第二回路中产生的脉冲电流与第一回路中的直流电将会在喷射腔7的内部的熔化金属3中产生脉冲自扰动电磁力。
其中,第一电极4可采用发热金属制成,其材料可铜或其合金、不锈钢、镍铬合金、钨或其合金等,其结构可为板材、线材等;导电端子6可采用为导电金属制成;
本发明的另外一个实施例为:单信号源电磁自激励扰动上下电极电流波形对应关系示意图如图11所示,由于驱动腔内熔融材料属于阻性“器件”,电流通过该“器件”后波形没有变化,且上下电极电流信号保持同步。
所述气控系统包括气门开关11、第一稳压阀12、第二稳压阀15、氧含量测试仪13、稳压罐14、第一气压表18、第二气压表16、第三气压表、气瓶17及真空泵27,所述气瓶17连接通过所述第二稳压阀15连接所述稳压罐14,所述稳压罐14上设置所述第二气压表16,所述稳压罐14通过第一稳压阀12及气门开关11连接所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件上设置所述第一气压表18,所述成球罐26的底部设置所述第三气压表,所述成球罐26的一侧设置所述氧含量测试仪13,所述真空泵27连接所述成球罐26,所述气门开关11、第一稳压阀12、第二稳压阀15、第一气压表18、第二气压表16、第三气压表、真空泵27及氧含量测试仪13电性连接所述处理器。
所述高温球化模块包括高温球化管路及第二加热模块,所述喷嘴的底部设置所述高温球化管路,所述高温球化管路的外部设置所述第二加热模块,所述高温球化管路的内部设置有高温花生油19,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球模块,所述第二加热模块电性连接所述处理器;
所述第二加热模块为成球加热线圈20。
所述低温成球模块包括低温成球管路及颗粒收集开关23,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球管路,所述低温成球管路的底部穿过所述成球罐26,设置在所述颗粒收集容器24的上侧,所述低温成球管路的底部设置所述颗粒收集开关23,所述低温成球管路的内部设置有低温花生油21,所述颗粒收集开关23电性连接所述处理器。
所述成球罐26的两侧设置有观察窗口22,用于对成球罐26的内部进行观测。
所述第一稳压阀12及第二稳压阀15均为精密气体稳压阀。
本发明还提供了一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的方法,应用于上述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,包括如下步骤:
步骤1:在熔化腔内装入熔化金属,通过处理器对气控系统进行调节,使得耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐的含氧量低于300ppm;
步骤2:通过处理器对气控系统进行调节,使得熔化腔体内部熔化金属与喷嘴出口处产生压力差,使得熔化金属进入喷射腔的内部,在压力差的作用下通过喷嘴射流而出,形成射流液柱;
步骤3:通过处理器调节信号源,在信号源及电极模块的作用下在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴处的射流液柱的端头时,使其断裂形成均一金属微滴;
步骤4:金属微滴落入高温球化模块中进一步球化,完成后落入低温成球模块,通过冷却形成球型金属颗粒,经过颗粒收集开关落入颗粒收集容器的内部。
本发明产生的高频自扰动电磁力能够直接作用于驱动腔内的熔化金属中,并通过液柱传递到液柱端头,控制射流液柱端头断裂形成均一微滴,能够受控于信号源(电源)的电流波形、电流频率和电流幅值。由于电参数的可控性好、精确、稳定和持续,因此,相较于目前的其他扰动模式,电磁自激励扰动模式可控性和稳定性更好,且设备更加简单易行,易于实现自动化和大规模的生产。
本发明提供的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置及方法,该装置包括电磁自激励扰动装置、成球罐、气控系统、处理器、高温球化模块、低温成球模块、颗粒收集容器、耐高温绝缘陶瓷结构件及第一加热模块,该装置属于无接触直接驱动型,即随信号源激励信号的变化在喷嘴上方喷射腔内的熔化金属中产生随动的高频自扰动电磁力,该高频自扰动电磁力直接作用于喷射腔内的熔化金属中,并通过液柱传递到液柱端头,控制射流受控于信号源的电流波形、电流频率和电流幅值,相较于目前的其他扰动模式,电磁自激励扰动模式可控性和稳定性更好,且设备更加简单易行,易于实现自动化和大规模的生产液柱端头断裂形成均一微滴,另外,信号源不但通过电磁原理在驱动腔的熔融金属中产生自激励扰动信号,还通过电极产生焦耳热,作用于喷射腔外围,对熔融金属起到辅助加热和保温作用,其加热功率受控于加热电极材料和信号源的输出功率,该装置具有响应速度快、无接触驱动、可制备不同熔点的金属颗粒,以及设备简单、生产效率高、运行可靠等优点。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,包括:电磁自激励扰动装置、成球罐、气控系统、处理器、高温球化模块、低温成球模块、颗粒收集容器、耐高温绝缘陶瓷结构件及第一加热模块,所述成球罐的顶部设置所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的内部设置电磁自激励扰动装置及熔化金属,所述耐高温绝缘陶瓷结构件的外部设置所述第一加热模块,所述成球罐的内部对应所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置所述高温球化模块,所述高温球化模块的底部设置所述低温成球模块,所述低温成球模块的底部穿过所述成球罐的底部,所述成球罐的底部对应所述低温成球模块的底部设置所述颗粒收集容器,所述耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐连接所述气控系统,所述第一加热模块、气控系统、电磁自激励扰动装置、高温球化模块、低温成球模块电性连接所述处理器。
2.根据权利要求1所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述电磁自激励扰动装置包括信号源及电极模块,所述耐高温绝缘陶瓷结构件设置有熔化腔及喷射腔,且所述熔化腔与所述喷射腔通过耐高温管相连通,所述熔化腔的内部设置有熔化金属,所述喷射腔的顶部设置所述电极模块,所述喷射腔的底部设置有喷嘴,且所述喷嘴与所述成球罐相连通,所述信号源连接所述电极和喷射腔并形成回路,所述信号源与电极模块用于在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴处的射流液柱端头时,使其断裂形成均一金属微滴。
3.根据权利要求2所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述信号源为单信号源或双信号源,所述信号源的波形为恒流波、脉冲方波及三角波中的一种或多种匹配组合,所述电极模块为上下电极结构或左右辅助电极配合熔融金属通路的结构,为双电极或三电极结构,所述电极模块采用的电极材料为发热金属,包括铜或其合金、不锈钢、镍铬合金或者钨或其合金,结构为板材或线材,电极模块的导电端子由导电金属制成。
4.根据权利要求1所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述气控系统包括气门开关、第一稳压阀、第二稳压阀、氧含量测试仪、稳压罐、第一气压表、第二气压表、第三气压表、气瓶及真空泵,所述气瓶连接通过所述第二稳压阀连接所述稳压罐,所述稳压罐上设置所述第二气压表,所述稳压罐通过第一稳压阀及气门开关连接所述耐高温绝缘陶瓷结构件,所述耐高温绝缘陶瓷结构件上设置所述第一气压表,所述成球罐的底部设置所述第三气压表,所述成球罐的一侧设置所述氧含量测试仪,所述真空泵连接所述成球罐,所述气门开关、第一稳压阀、第二稳压阀、第一气压表、第二气压表、第三气压表、真空泵及氧含量测试仪电性连接所述处理器。
5.根据权利要求2所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述高温球化模块包括高温球化管路及第二加热模块,所述喷嘴的底部设置所述高温球化管路,所述高温球化管路的外部设置所述第二加热模块,所述高温球化管路的内部设置有高温花生油,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球模块,所述第二加热模块电性连接所述处理器。
6.根据权利要求5所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述低温成球模块包括低温成球管路及颗粒收集开关,所述高温球化管路的底部连接所述低温成球管路,所述低温成球管路的底部穿过所述成球罐,设置在所述颗粒收集容器的上侧,所述低温成球管路的底部设置所述颗粒收集开关,所述低温成球管路的内部设置有低温花生油,所述颗粒收集开关电性连接所述处理器。
7.根据权利要求5所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,所述成球罐的两侧设置有观察窗口,用于对成球罐的内部进行观测。
8.一种基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的方法,应用于权利要求1-7任一所述的基于电磁自激励扰动制备均一金属颗粒的装置,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:在熔化腔内装入熔化金属,通过处理器对气控系统进行调节,使得耐高温绝缘陶瓷结构件及成球罐的含氧量低于300ppm;
步骤2:通过处理器对气控系统进行调节,使得熔化腔体内部熔化金属与喷嘴出口处产生压力差,使得熔化金属进入喷射腔的内部,在压力差的作用下通过喷嘴射流而出,形成射流液柱;
步骤3:通过处理器调节信号源,在信号源及电极模块的作用下在喷射腔的内部产生脉冲自扰动电磁力,当脉冲自扰动传递到喷嘴处的射流液柱的端头时,使其断裂形成均一金属微滴;
步骤4:金属微滴落入高温球化模块中进一步球化,完成后落入低温成球模块,通过冷却形成球型金属颗粒,经过颗粒收集开关落入颗粒收集容器的内部。
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