本发明属于片状粉体制备领域，具体地说，尤其涉及一种制备金属片状粉体的装置及利用该装置制备金属片状粉体的方法。
背景技术：
现行制备金属片状粉体的方法主要有两种：干式球磨法和湿式球磨法。
干式球磨法是利用球磨机将预制的一定粒径金属粉体，按一定的比例加入分散剂表面活性剂等助剂制备金属片状粉体的方法。
湿式球磨法是利用球磨机将预制的一定粒径的金属粉体，按一定的比例加入分散剂、表面活性剂、抗沉淀剂、乳化剂等助剂溶于一定量的溶剂制备金属片状粉体的方法。
干式球磨法存在爆炸危险，通常需要在惰性气体保护的环境下生产，装卸料时易发生粉尘飞扬，污染环境。现已很少采用此法制备。
湿式球磨法在加入溶剂后避免了爆炸危险，但效率较干式球磨法低。在加入抗沉淀剂、乳化剂后颗粒分散性和成品的金属光泽度较干式球磨法有所改善。是现阶段普遍采用的制备方法。
以上两种方法都为间歇式的生产工序，工艺流程长、控制条件复杂、生产成本高，难以实现连续生产。并且产品的品质与质量只能依靠延长工作时间来控制，效率低下。装卸物料时易造成环境污染。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种制备金属片状粉体的装置及利用该装置制备金属片状粉体的方法，其能够实现可控、连续生产片状金属粉体，体积小、效率高、噪音低、安全可靠。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明公开了一种制备金属片状粉体的装置，包括承压罐、冷却罐、过滤分离罐，其中所述承压罐通过安装有流量控制阀、单向隔膜泵的循环管路与冷却罐连接，所述过滤分离罐通过安装有截止阀的循环管路与单向隔膜泵连接，过滤分离罐还通过循环管路与冷却罐连接；所述承压罐的内部安装有通过驱动电机带动的主驱动轴，主驱动轴上串联装配有若干组的陶瓷辊压模块，在陶瓷辊压模块的外部安装有保持套，在主驱动轴的底部安装有半开式导流叶轮，在主驱动轴的顶部安装有与之接触的螺旋进给器；所述的冷却罐的内部安装有搅拌器，搅拌器通过搅拌电机驱动。
进一步地讲，本发明中所述的冷却罐通过凝盘管与制冷器连接。
进一步地讲，本发明中所述的过滤分离罐的内部安装有ptfe滤筒。
进一步地讲，本发明中所述螺旋进给器与主驱动轴之间安装有力传感器，力传感器与力指示表以电信号方式连接。
进一步地讲，本发明中所述的过滤分离罐通过管路与冷却罐连接。
进一步地讲，本发明中所述的陶瓷辊压模块包括鼓型陶瓷滚动体、陶瓷滚道内圈、陶瓷滚道外圈和陶瓷保持架，所述的鼓型陶瓷滚动体位于陶瓷滚道内圈和陶瓷滚道外圈之间，相邻的固定陶瓷滚动体之间通过陶瓷保持架连接。
一种利用上述制备金属片状粉体的装置制备金属片状粉体的方法，包括以下步骤：
步骤一、将预制好的平均粒径为45μm的球形铁磁粉体或锌粉或铜粉15kg、乙醇150kg加入冷却罐，搅拌时间为3min~5min；
步骤二、在步骤一搅拌完成后，加入硬脂酸450g、硬脂酸锌300g、聚乙二醇300g、油酸300g，搅拌3min~5min，形成混合液；
步骤三、在步骤二搅拌完成后，打开流量控制阀，启动单向隔膜泵、驱动电机，将步骤二中搅拌完成后的混合液送入到承压罐中，并调整螺旋进给器向陶瓷辊压模块施加压力，观察力指示表，确定初始压力100~600n，在2h内连续加压至1000~2000n，并维持1000~2000n运行8~10h；
步骤四、待步骤三完成后，打开截止阀，混合液进入到过滤分离罐固液分离，所得片状成品经ptfe滤筒取出。
进一步地讲，本发明中所述的步骤一中加入球形铁磁粉体后，在骤三中的初始压力为600n，在2h之内连续加压至2000n，并维持2000n运行10h。
进一步地讲，本发明中所述的步骤一中加入锌粉后，在步骤二中需要加入100g光亮剂，所述光亮剂为苄叉丙酮；所述步骤三中的初始压力为200n，在2h之内连续加压至1500n，并维持1500n运行8h。
进一步地讲，本发明中所述的步骤一中加入铜粉后，在步骤二中需要加入100g聚二硫二丙烷磺酸钠；所述步骤三中的初始压力为100n，在2h之内连续加压至1000n，并维持1000n运行8h。
进一步地讲，本发明中所述的冷却罐与承压罐内的温度位于20℃~50℃之间。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明中陶瓷辊压模块的剖面图。
图3是本发明中陶瓷辊压模块的结构示意图。
图4是本发明中制备的片状金属粉末的sem图。
图中：1、驱动电机；2、螺旋进给器；3、承压罐；4、保持套；5、主驱动轴；6、半开式导流叶轮；7、冷却罐；8、搅拌器；9、截止阀；10、单向隔膜泵；11、搅拌电机；12、过滤分离罐；13、ptfe滤筒；14、凝盘管；15、制冷器；16、流量控制阀；17、力传感器；18、力指示表；19、鼓型陶瓷滚动体；20、陶瓷滚道内圈；21、陶瓷滚道外圈；22、陶瓷保持架。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。
如图1所示，本发明提供了一种制备金属片状粉体的装置，其主要部件包括冷却罐7、承压罐3和过滤分离罐12，其中所述的冷却罐7内安装有搅拌器8，搅拌器8通过搅拌电机11带动。
由于在搅拌过程中会产生一定的热量，因此在冷却罐7上安装有凝盘管14，凝盘管14与冷却器15连接，冷却器15能够通过凝盘管14对搅拌过程中产生的热量进行转移，降低冷却罐7的温度。
在经过搅拌器8搅拌后的混合液经过带有单向隔膜泵10的循环管路与带有流量控制阀16的循环管路连接，在单向隔膜泵10的带动下将冷却罐7内的混合液送入到承压罐3中。流量控制阀16能够对送入的混合液进行计量，以满足最佳的研磨需求。
在本发明中所述的承压罐3为圆筒结构，在承压罐3的中轴线处安装有主驱动轴5，主驱动轴5与驱动电机1连接，所述的主驱动轴5的顶部安装有用于施加压力的螺旋进给器2，在主驱动轴5的中部串联有若干组的陶瓷辊压模块，陶瓷辊压模块的外表面与保持套4的内表面接触；在主驱动轴5的底部安装有半开式导流叶片6。如图1所示，从单向隔膜泵10通过循环管路送入的混合液在保持套4的上方进入到串联装配的若干组陶瓷辊压模块内，在相邻的陶瓷辊压模块挤压过程中逐渐形成金属片状粉体。在主驱动轴5底部所安装的半开式导流叶片6能够通过旋转形成负压，有助于加快混合液通过串联的陶瓷辊压模块，又能够将通过陶瓷辊压模块的混合液再次搅拌均匀并通过循环管路送入冷却罐7中。陶瓷辊压模块中的鼓型陶瓷滚动体19与陶瓷滚道内圈20、陶瓷滚道外圈21之间有50~80μm的游动间隙，球形粉体进入到此间隙中后，能够在主驱动轴5施加的压力作用下、固定陶瓷滚动体19滚动作用下辊压成薄的片状结构，并且经由半开式导流叶片6吸出进入到下一组陶瓷辊压模块中。在串联在主驱动轴5上的陶瓷辊压模块中反复进行上述步骤直至成品达标。
在本发明中，所述的主驱动轴5上方安装有螺旋进给器2，螺旋进给器2与主驱动轴5之间安装有力传感器17，力传感器17可以将螺旋进给器2对主驱动轴5调整的陶瓷辊压模块的压力转变为电信号并且在力指示表上显示数值。
混合液在承压罐3中施加压力研磨后，打开截止阀9，承压罐3中的混合液在单向隔膜泵10的作用下送入至过滤分离罐12中，在过滤分离罐12中的ptfe滤筒13的作用下将混合液中的固体与液体进行分离，从而可对研磨过程中的金属片状粉体进行抽样检测或者经过过滤获得符合要求的金属片状粉体。过滤之后的金属片状粉体留在ptfe滤筒中，而溶液则经过过滤分离罐12和冷却罐7之间的循环管路进入冷却罐7中。
在上述装置构成的系统中，本发明进一步提供了上述设备制备片状铁磁粉体的制作方法，具体来讲包括如下的制备步骤：
一、将预制好的平均粒径为5~15μm的球形铁磁粉体15kg、乙醇150kg加入冷却罐7，搅拌时间为3min~5min；
二、在步骤一搅拌完成后，加入硬脂酸450g、硬脂酸锌300g、聚乙二醇300g、油酸300g，搅拌3min~5min，形成混合液；
三、在步骤二搅拌完成后，打开流量控制阀16，启动单向隔膜泵10、驱动电机1，将步骤二中搅拌完成后的混合液送入到承压罐3中，并调整螺旋进给器2向陶瓷辊压模块施加压力，观察力指示表18，确定初始压力600n，在2h内连续加压至2000n，并维持2000n运行10h；
四、待步骤三完成后，打开截止阀9，混合液进入到过滤分离罐12固液分离，所得片状成品经ptfe滤筒13取出。
如图4所示的sem图，其示出了所制备的片状铁磁粉体的检测结果，其制备的片状铁磁粉体平均厚度在0.2μm~0.5μm，平均粒径在45μm~75μm，径厚比为15~50。
在上述工作过程中，承压罐3内部的温度在50℃左右，而冷却罐7内部的温度在20℃左右，承压罐3与冷却罐7之间通过单向隔膜泵10及循环管路进行循环，所以承压罐3和冷却罐7内的温度维持在20℃~50℃之间，以保证各工作组件能够正常工作，也能够确保金属片状粉体的正常制备。
在上述装置构成的系统中，本发明进一步提供了一种利用给上述设备制备片状锌粉体的制作方法，具体来讲包括以下的制备步骤：
一、将预制好的平均粒径为5~15μm的锌粉15kg、乙醇150kg加入冷却罐7，搅拌时间为3min~5min；
二、在步骤一搅拌完成后，加入硬脂酸450g、硬脂酸锌300g、聚乙二醇300g、油酸300g，光亮剂（苄叉丙酮）100g，搅拌3min~5min，形成混合液；
三、在步骤二搅拌完成后，打开流量控制阀16，启动单向隔膜泵10、驱动电机1，将步骤二中搅拌完成后的混合液送入到承压罐3中，并调整螺旋进给器2向陶瓷辊压模块施加压力，观察力指示表18，确定初始压力200n，在2h内连续加压至1500n，并维持1500n运行8h；
四、待步骤三完成后，打开截止阀9，混合液进入到过滤分离罐12固液分离，所得片状成品经ptfe滤筒13取出。
其示出了所制备的片状铁磁粉体的检测结果，其制备的片状锌粉体平均厚度在0.2μm~0.5μm，平均粒径在45μm~75μm，径厚比为15~50。
在上述工作过程中，承压罐3内部的温度在50℃左右，而冷却罐7内部的温度在20℃左右，承压罐3与冷却罐7之间通过单向隔膜泵10及循环管路进行循环，所以承压罐3和冷却罐7内的温度维持在20℃~50℃之间，以保证各工作组件能够正常工作，也能够确保金属片状粉体的正常制备。
在上述装置构成的系统中，本发明进一步提供了上述设备制备片状铜粉的制作方法，具体来讲包括如下的制备步骤：
一、将预制好的平均粒径为5~15μm的铜粉15kg、乙醇150kg加入冷却罐7，搅拌时间为3min~5min；
二、在步骤一搅拌完成后，加入硬脂酸450g、硬脂酸锌300g、聚乙二醇300g、油酸300g，聚二硫二丙烷磺酸钠100g，搅拌3min~5min，形成混合液；
三、在步骤二搅拌完成后，打开流量控制阀16，启动单向隔膜泵10、驱动电机1，将步骤二中搅拌完成后的混合液送入到承压罐3中，并调整螺旋进给器2向陶瓷辊压模块施加压力，观察力指示表18，确定初始压力100n，在2h内连续加压至1000n，并维持1000n运行8h；
四、待步骤三完成后，打开截止阀9，混合液进入到过滤分离罐12固液分离，所得片状成品经ptfe滤筒13取出。
其示出了所制备的片状铁磁粉体的检测结果，其制备的片状铜粉体平均厚度在0.2μm~0.5μm，平均粒径在45μm~75μm，径厚比为15~50。
在上述工作过程中，承压罐3内部的温度在50℃左右，而冷却罐7内部的温度在20℃左右，承压罐3与冷却罐7之间通过单向隔膜泵10及循环管路进行循环，所以承压罐3和冷却罐7内的温度维持在20℃~50℃之间，以保证各工作组件能够正常工作，也能够确保金属片状粉体的正常制备。