一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105710381A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610122849.5(22)申请日2016.03.04(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264209山东省威海市文化西路2号申请人东营金茂铝业高科技有限公司(72)发明人初冠南徐朋明林艳丽王春妹(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107代理人罗文远(51)Int.Cl.B22F9/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置及方法(57)摘要本发明涉及一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置及方法。主要由高压气源、超声振动栅、超声发射装置和熔化炉组成，所述的超声振动栅置于高压气源和熔化炉之间，且超声振动栅与超声发射装置连接，所述的超声振动栅通过多个棱条形成多组栅格，高压气源喷出气流至超声振动栅，超声发射装置使超声振动栅产生机械振动，气流流经栅格后形成湍流涡街，熔化炉的铝液进入湍流涡街后，随着气流旋转流动，铝液凝固成细小颗粒。本发明解决了现有制粉方法生产的金属粉末存在颗粒大、圆度低、存在缺陷和使用性能差的问题，利用湍流涡街的独立旋转运动避免颗粒膨胀长大，提高真球度并促使晶粒沿直径方向长大，提高其力学性能。CN105710381ACN105710381A权利要求书1/1页1.一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：主要由高压气源（1）、超声振动栅（3）、超声发射装置（4）和熔化炉（5）组成，所述的超声振动栅（3）置于高压气源（1）和熔化炉（5）之间，且超声振动栅（3）与超声发射装置（4）连接，所述的超声振动栅（3）通过多个棱条形成多组栅格，高压气源（1）喷出气流至超声振动栅（3），超声发射装置（4）使超声振动栅（3）产生机械振动，气流流经栅格后形成湍流涡街（7），熔化炉（5）的铝液进入湍流涡街（7）后，随着气流旋转流动，铝液凝固成细小颗粒。2.根据权利要求1所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：所述的棱条的横截面为圆形。3.根据权利要求2所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：所述的棱条的直径d为0.05-0.1mm。4.根据权利要求1所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：每个栅格的长度L为0.1-2mm。5.根据权利要求1所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：所述的高压气源（1）靠近超声振动栅（3）的一侧设有喷嘴（2），所述的超声振动栅（3）距离喷嘴（2）的距离为10~100mm。6.根据权利要求1所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置，其特征是：所述的熔化炉（5）的底部设有熔化炉底盖（6）。7.一种如权利要求1-6中任一项所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置的制备方法，其特征是包括以下步骤：步骤一：组装湍流雾化装置，所述的湍流雾化装置主要由高压气源（1）、超声振动栅（3）、超声发射装置（4）和熔化炉（5）组成，所述的超声振动栅（3）置于高压气源（1）和熔化炉（5）之间，高压气源（1）靠近超声振动栅（3）的一侧设有喷嘴（2），且超声振动栅（3）与超声发射装置（4）连接，所述的超声振动栅（3）通过多个棱条形成多组栅格，棱条的横截面为圆形；步骤二：在熔化炉（5）中将铝锭加热至750-800℃；步骤三：打开高压气源（1）的开关，高压气源由喷嘴（2）流出高压室温气流，气流流动方向为由喷嘴（2）至超声振动栅（3）；步骤四：超声发射装置（4）启动，为超声振动栅（3）提供机械振动，振动方向与气流方向平行，由于流体的粘性，高压气体流经振动栅后形成湍流涡街（7）；步骤五：打开熔化炉底盖（6），使铝液在重力作用下流出；步骤六：当铝液进入高压气体形成的湍流涡街（7）后，随着气流旋转流动，由于气流为室温，铝液逐渐冷却，并最终凝固成超细铝粉。8.根据权利要求7所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置的制备方法，其特征是：高压气源由喷嘴（2）流出压力为2MPa-100MPa，高压气源采用的气体为氮气。9.根据权利要求7所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置的制备方法，其特征是：超声发射装置（4）启动，为超声振动栅（3）提供振动频率为100-100000HZ的机械振动。10.根据权利要求7所述的超细铝粉超声湍流雾化制备装置的制备方法，其特征是：所述的栅格的长度L为0.1-2mm，棱条的直径d为0.05-0.1mm。2CN105710381A说明书1/3页一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种超细铝粉的制备方法，特别涉及一种超细铝粉超声湍流雾化制备装置及方法。背景技术[0002]超细铝粉广泛应用于3D打印、航天燃料和防腐涂料中，具有重要的国防和社会意义。目前国内外超细铝粉生产工艺技术