球形稀有金属粉末制备装置及方法.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CN104588675A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510084365.1(22)申请日2015.02.16(71)申请人西安赛隆金属材料有限责任公司地址710200陕西省西安市经济技术开发区泾渭新城新材料产业园泾高西路中段(72)发明人贺卫卫贾文鹏陈斌科赵培汤慧萍向长淑朱纪磊周勃延(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰(51)Int.Cl.B22F9/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称球形稀有金属粉末制备装置及方法(57)摘要本发明公开了一种球形稀有金属粉末制备装置，包括制粉炉体、带有电子束控制装置的电子枪、真空机组和惰性气瓶组；电子枪设置在制粉炉体顶部中心位置处且伸入制粉炉体内部，制粉炉体底部设有旋转动密封，旋转动密封下方设有高速旋转机构，稀有金属棒料与高速旋转机构固定连接；制粉炉体的底部两端设置有向下凸出的出粉口，出粉口上连接有出粉阀，出粉口的底部设置有收粉容器，位于旋转动密封的两侧到出粉口之间的制粉炉体底壁形成了向下倾斜的出粉板；本发明还提供了利用该装置制备球形稀有金属粉末的方法。本发明制粉工艺流程简单，制备的球形金属粉末的球形度高、颗粒均匀、粒径小、纯净度高，实用性强，应用范围广，便于推广使用。CN104588675ACN104588675A权利要求书1/2页1.一种球形稀有金属粉末制备装置，其特征在于：包括制粉炉体(1)和带有电子束控制装置(4)的电子枪(3)，以及用于对制粉炉体(1)内部进行抽真空的真空机组(2)和用于给制粉炉体(1)内部充入高纯惰性气体的惰性气瓶组(8)；所述电子枪(3)设置在制粉炉体(1)顶部中心位置处且伸入制粉炉体(1)内部，所述制粉炉体(1)的底部中心位置处设置有旋转动密封(7)，所述旋转动密封(7)的下方设置有用于带动穿过旋转动密封(7)的稀有金属棒料(6)旋转的高速旋转机构(5)，所述稀有金属棒料(6)与高速旋转机构(5)的转动部位固定连接；所述制粉炉体(1)的底部两端设置有向下凸出的出粉口，所述出粉口上连接有出粉阀(11)，所述出粉口的底部设置有收粉容器(9)，位于旋转动密封(7)的两侧到所述出粉口之间的制粉炉体(1)底壁形成了向下倾斜的出粉板(12)；所述惰性气瓶组(8)通过惰性气体传输管(13)与制粉炉体(1)连接，所述真空机组(2)通过抽真空管(14)和设置在抽真空管(14)上的缓冲罐(10)与制粉炉体(1)连接。2.按照权利要求1所述的球形稀有金属粉末制备装置，其特征在于：所述制粉炉体(1)外轮廓的形状为直径为2m～3m的圆柱形。3.按照权利要求1所述的球形稀有金属粉末制备装置，其特征在于：所述高速旋转机构(5)为电主轴或高速电机，所述高速旋转机构(5)的转速为20000r/min～30000r/min。4.按照权利要求1所述的球形稀有金属粉末制备装置，其特征在于：所述惰性气瓶组(8)内部充入的高纯惰性气体为Ar气或He气，所述高纯惰性气体的质量纯度不小于99.999％。5.按照权利要求1所述的球形稀有金属粉末制备装置，其特征在于：所述稀有金属棒料(6)的直径为50mm～80mm，所述稀有金属棒料(6)的长度为300mm～700mm。6.一种利用如权利要求1所述装置制备球形稀有金属粉末的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、将用于制备球形稀有金属粉末的稀有金属棒料(6)穿过制粉炉体(1)底部中心位置处的旋转动密封(7)，送入制粉炉体(1)中，并将稀有金属棒料(6)的下端与高速旋转机构(5)的转动部位固定连接，使稀有金属棒料(6)竖直立于制粉炉体(1)内；步骤二、首先启动真空机组(2)，对制粉炉体(1)内部抽高真空至预设真空度；然后通过惰性气瓶组(8)往制粉炉体(1)内部充入高纯惰性气体，并再次启动真空机组(2)，对制粉炉体(1)内部抽高真空至预设真空度；步骤三、首先启动高速旋转机构(5)，高速旋转机构(5)带动稀有金属棒料(6)高速旋转；然后启动电子枪(3)，并通过电子束控制装置(4)设置电子束流大小，电子束控制装置(4)控制电子枪(3)发射的电子束斑始终集中于逐渐变短的稀有金属棒料(6)顶端中心，从而使稀有金属棒料(6)顶端迅速熔融形成金属熔体，并被稀有金属棒料(6)高速旋转产生的离心力甩出，雾化成细小雾滴，再冷凝为球形稀有金属粉末；步骤四、打开出粉阀(11)，冷凝后的球形稀有金属粉末经过出粉板(12)和所述出粉口流入收粉容器(9)中，对制备出的球形稀有金属粉末进行收集。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤一中所述稀有金属棒料(6)为采用数控车床精加工的直径为50mm～80mm、长度300mm～70