CN2085689U - 激光照射制备金属超微粒粉末装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种采用激光照射的金属超
微粒粉末制备装置，它主要是由激光发生器，真空系
统、充气系统、微粒收集装置，以及置于封闭容器内的
回转夹体，原料进给机构和原料装夹机构组成，其突
出特点是利用置于真空状态下的棒状原料的高速旋
转和振动，通过激光照射并采用惰性气体保护，使其
熔化生成超微粒粉末，该装置具有结构简单，高效节
能，获得的超微粒粉末品质高，易于推广应用等特
点。
Description
激光照射制备金属超微粒粉末装置是属于超微粒材料加工领域。
近年来，对超微粒材料的研究、开发和应用十分引人瞩目。主要是因为超微粒材料具有非常大的比表面积，即表面的原子数与构成微粒的原子总数比值很大。因而具有特殊的表面结构，即具有吸附层、氧化层、非晶层、组织变质层、残留应力层等。此外还具有很大的比表面自由能。由于超微粒的电荷在表面上的分布是非对称的，从而形成了表面特有的接触电位差和界面电气现象，另外金属超微粒还可具有非稳结构。
由于超微粒具有上述结构特性，因而在光学、热学、电学、磁学、力学、化学、声学和生物医学等方面有特异功能。例如，在固体燃料火箭里，是用金属镍粉末作推进燃料的催化剂。如果使用超微粒镍粉，就能制造出燃料效率是一般粉末一佰倍的火箭燃料，又例如，由于超微粒磁性材料具有单磁区结构，用其制成磁带，可使其记录密度提高十几倍以上。
目前制造微粒金属材料的方法已达几十种之多，使用最普遍的一种方法是粉碎法以及较先进的蒸发法。前者的缺点是耗能大、工艺周期长、微粒外形不规则，且尺寸均匀度差。后者由于要向预先要抽成真空的容器内充入非活性气体，然后将金属放入高温加热，使其蒸发成超微粒子，然后回收，其工艺及装置均很复杂。快速凝固法中的激光旋转雾化法是80年代发展起来的一种新方法。它是用激光照射材料而获得超微粒粉末。该方法可分为两类，一类是用激光照射参与反应的气体，使其发生反应，生成微粒材料，其缺点是制备某种材料微粒时，难以找到合适的反应气体。例如，制备磁性材料微粒时，就很难找到合适的反应气体。另一类是用激光照射某种材料使其蒸发，产生所谓的“烟雾”而后使其凝固，以此来获得这种材料的微粒。其缺点是微粒材料不易回收，产量低，为此均较难以推光应用。
本实用新型的目的在于克服现有制备超微粒粉末的上述缺点，提出一种采用激光照射并通过旋转振动的方式制备金属超微粒粉末装置。
上述目的是通过以下技术方案实现的：一种采用激光照射的金属超微粒粉末制备装置，其特殊之处在于它主要是由激光发生器（1），真空系统（4），充气系统（5），微粒收集装置（17），以及置于封闭容器（3）内的回转夹体（10），原料进给机构装入回转夹体（10）内，回转夹体（10）的回转运动和振动分别通过电机（11）和振动装置（16）驱动，原料（6）通过回转夹体（10）内的顶杆（15）由凸轮（14）支撑，并产生进给运动，凸轮（14）通过减速器（13）由电机（12）驱动，激光发生器（1）发射出的激光束通过窗口（2）射向原料（6）的端部，惰性气体由充气系统（5）的充气泵通过管路充入封闭容器（3）内，并通过阀控制其流量，微粒收集装置（17）设在该装置的最底部，真空系统（4）主要是由真空泵和与封闭容器（3）相通的管路组成，并由阀控制。
其特殊之处还在于以上所说的原料装夹机构可以由与凸轮（14）固定联接的控制箱（8），装夹料杆（9）和原料箱（7）组成。
下面结合附图详述本方案的上述内容及工作过程。由激光发生器（1）产生的激光束，通过不吸收激光束能量的窗口（2）进入封闭容器（3）内，容器内已事先通过真空系统（4）中的真空泵抽成真空后，又通过充气系统（5）向已形成真空状态的封闭容器（3）内充入惰性气体，激光束照射到欲制成微粒粉末的原料（6）上，原料（6）放置的方向以垂直激光束为最佳，原料的形状为细杆状，是事先制备好的存放在原料箱（7）中，由原料装夹机构的控制箱（8）驱使装夹料杆（9）升高，并按一定的转动角度到原料箱（7）的开口处夹取一根原料，对准回转夹体（10）中心后下落，当装夹料杆（9）落到最低位时，回转夹体（10）在电机（11）的驱动下高速旋转，与此同时电机（12）经减速器（13）减速后，带动凸轮（14）转动，使顶杆（15）漫漫上升。原料在被激光束加热熔化的同时，除接受回转夹体（10）提供的高速旋转及凸轮（14）提供的进给运动外，同时还接受振动装置（16）提供的高频振动。这样可使原料（6）上的已熔熔液在接受离心力的同时，又接受到高频振动的作用，依此来获得此材料的微粒粉末，而进给动作则可保证原料端点总能与激光束接触。已制成的微粒粉末由以真空泵（4）为动力的微粒收集装置（17）收集，当微粒粉末收集到一定量时，可打开密封排放口（18）放出。
采用上述方案制备的超微粒粉末，可使熔化、冷却在极快的速度下完成，从而使获得的微粒消除了某些有害相，具有单磁区，用其制成磁带可以使磁带的记录密度成倍增加。此外，该方案的设备相对简单，不需要寻找形成微粒材料的气态反应介质，成本低、产量高，工艺简单。
附图说明：
附图为激光照射制备金属超微粒粉末装置的结构示意图。
图中（1）为激光发生器，（2）为窗口，（3）为封闭容器，（4）为真空泵，（5）为充气系统，（6）为原料，由激光发生器发射出的激光束，通过封闭容器（3）上的窗口（2）照射到原料（6）上，真空泵（4）和充气系统（5）置于封闭容器（3）的外部，（7）为原料箱，置于封闭容器（3）内的上部，（8）为原料装夹机构中的控制箱，它与凸轮（14）固定联接，（9）为装夹料杆，由原料装夹机构的控制箱（8）控制装夹原料，（10）为回转夹体，原料（6）置于其内，它是由电机（11）驱动其旋转，回转夹体（10）内的下部装有顶杆（15），凸轮（14）支撑该顶杆，该凸轮通过减速器（13）由电机（12）驱动，回转夹体（10）上接振动装置（16）、（17）为微粒收集装置，（18）为微粒收集装置上的密封排放口。
下面仅举本方案中的一个实施例具体说明其实施过程：首先把Nb、Fe、B粉按一定比例混合，制成φ5×105mm的原料，将几公斤原料放入原料箱（7）中，将封闭容器（3）扣上，启动真空系统（4），使容器内真空度达到10－3以上，把减压的氩气经充气系统送入处于真空状态的封闭容器（3）内，启动电机（12）使凸轮（14）转动，从而驱动控制箱（8）装夹料杆（9）升高并转向原料箱（7）开口处夹取原料一根，回转到对准回转夹体中心后下落，达最低位置时，电机（11）自动启动，激光发生器（1）自动工作，振动装置（16）也自动工作，此时原料（6）在凸轮（14）的作用下，不断上升，其上端在激光束的作用下不断熔化成粉末、充气系统送入的氩气不断吹向回转夹体周围，使微粒粉末随氩气流动，进入微粒收集装置（17），氩气与微粒分离，氩气经真空系统（4）排出，微粒被收集在微粒收集装置（17）中，当一根原料熔化完了后，电机（11）振动装置（16），激光发生器（1）立即自动停止工作，而电机（12）并不停转，所以又开始下一个加工循环过程。
Claims (2)
1、一种采用激光照射的金属超微粒粉末制备装置，其特征在于它是由激光发生器(1)真空系统(4)，充气系统(5)，微粒收集装置(17)，以及置于封闭容器(3)内的回转夹体(10)，原料进给机构和原料装夹机构组成，原料(6)通过原料装夹机构装入回转夹体(10)内，回转夹体(10)的回转运动和振动分别通过电机(11)和振动装置(16)驱动，原料(6)通过回转夹体(10)内的顶杆(15)由凸轮(14)支撑，并产生进给运动，凸轮(14)通过减速器(13)由电机(12)驱动，激光发生器(1)发射出的激光束通过窗口(2)射向原料(6)的端部，惰性气体由充气系统(5)的充气泵通过管路充入封闭容器(3)内，并通过阀控制其流量，微粒收集装置(17)设在该装置的最低部，真空系统(4)是由真空泵和与封闭容器(3)相通的管路组成，并由阀控制。
2、根据权利要求1所述的一种采用激光照射的金属超微粒粉末制备装置，其特征在于所说的原料装夹机构 是由与凸轮（14）固定联接的控制箱（8），装夹料杆（9）和原料箱（7）组成。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101607348B (zh) * | 2009-07-10 | 2011-11-30 | 西北工业大学 | 一种用于激光成形与修复的惰性气氛控制装置 |
| CN103071804A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-05-01 | 西安铂力特激光成形技术有限公司 | 旋转电极制造金属粉末气氛保护系统及其保护方法 |
| CN103949633A (zh) * | 2014-05-17 | 2014-07-30 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种气动分散冷却型金属粉末收集罐 |
| CN104014801A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 湖南顶立科技有限公司 | 用于制备金属或合金粉末的激光加热旋转雾化方法及设备 |
| CN106216704A (zh) * | 2016-10-10 | 2016-12-14 | 江西悦安超细金属有限公司 | 一种进料装置以及等离子组合离心雾化制粉装置 |
| CN108453264A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-28 | 航星利华(北京)科技有限公司 | 一种制备金属粉末的方法及装置 |
| CN109108301A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-01 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 基于激光熔化的金属材料雾化制粉方法 |
| CN113600822A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种蓄冷材料球形颗粒制备设备和制备方法 |
-
1990
- 1990-12-20 CN CN 90226600 patent/CN2085689U/zh not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101607348B (zh) * | 2009-07-10 | 2011-11-30 | 西北工业大学 | 一种用于激光成形与修复的惰性气氛控制装置 |
| CN103071804A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-05-01 | 西安铂力特激光成形技术有限公司 | 旋转电极制造金属粉末气氛保护系统及其保护方法 |
| CN103949633A (zh) * | 2014-05-17 | 2014-07-30 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种气动分散冷却型金属粉末收集罐 |
| CN103949633B (zh) * | 2014-05-17 | 2015-08-19 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种气动分散冷却型金属粉末收集罐 |
| CN104014801A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 湖南顶立科技有限公司 | 用于制备金属或合金粉末的激光加热旋转雾化方法及设备 |
| CN106216704A (zh) * | 2016-10-10 | 2016-12-14 | 江西悦安超细金属有限公司 | 一种进料装置以及等离子组合离心雾化制粉装置 |
| CN106216704B (zh) * | 2016-10-10 | 2018-05-04 | 江西悦安超细金属有限公司 | 一种进料装置以及等离子组合离心雾化制粉装置 |
| CN108453264A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-28 | 航星利华(北京)科技有限公司 | 一种制备金属粉末的方法及装置 |
| CN109108301A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-01 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 基于激光熔化的金属材料雾化制粉方法 |
| CN113600822A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种蓄冷材料球形颗粒制备设备和制备方法 |
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