专利名称：一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器的制作方法
技术领域：
本发明属于金属粉末的制造领域，尤其是涉及一种制造气体雾化快速凝固球形微 细金属粉末(非晶、准晶及微晶粉末)用复合雾化器。
背景技术：
Stephen D. Ridder等根据高速摄影拍摄的普通气体雾化情况，概括得出雾化分 为三个阶段。雾化I区输液管出口的液流扩展成带和初次受气流撞击破碎成分散的小液 流；雾化II区小液流经高能气流冲击形成液雾，该区为主要雾化区；雾化III区液雾聚 合成小液滴和凝固。根据上述分析，防止液雾聚合是改善粉末细化效果的关键。陈振华等人根据此原 理，在雾化系统中加一个或多个组合的旋转盘来撞击和破碎经气流雾化后的液滴(见中国 专利，88212137，90106130，91106862)，即所谓的双级或多级雾化法。这种方法使雾化效果 得到明显改善，但所得到的粉末不是球形，呈泪滴状，而且雾化设备也相对复杂。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种制造气体 雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器。该复合雾化器是通过在雾化第三区(在距 顶角0. 1-0. 4m距离内)附加一个气体射流来阻止液雾聚合并破碎残存的大液滴，这样既能 够大幅度细化粉末又能保持粉末的球形度。本发明的目的可通过下述技术措施来实现
本发明的制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器包括用于盛装金属 液的钳锅，环绕钳锅底部金属液导液管设置的与高速气流源相连通的环形结构的雾化器驻 室；环绕所述雾化器驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴构成的 内外两个同心圆结构的喷嘴环，且所述喷嘴均以其轴线与导液管轴线的下延长线相交的 侧斜方式设置；其中，靠近导液管轴线的内喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交 汇于雾化II区的α 1顶角点，远离导液管轴线的外喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液 管轴线交汇于雾化III区的α 2顶角点，两顶角之间的距离为0. 1-0. 4m ；控制雾化压力在 0. 5-2. 5Mpa。本发明中所述雾化器驻室为环形单腔式结构。本发明中所述雾化器驻室也可根据需要设计成内外两环腔结构，即所述雾化器驻 室为通过竖直设置的环形隔板分隔成的内外两环腔结构，设置在内外两个喷嘴环上的喷嘴 分别与相应的环腔相连通。本发明的有益效果如下
本发明相比现有技术可使金属液流得以更充分雾化，从而使得气体雾化效果更佳。采 用本发明制造微细金属粉末其冷却速度可达到105_106K/s，日产可达120Kg以上，平均粒度小于15 μ m。
图1为单腔式结构驻室的结构示意图。图2为两腔式结构驻室结构的结构示意图。图中序号1为柱塞，2为钳锅，3为导液管，4为环形单腔式结构的雾化器驻室，5 为内喷嘴环，6为外喷嘴环，7为两腔式雾化器驻室中的内环腔，8为两腔式雾化器驻室中的 外环腔。
具体实施例方式本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述 实施例1
如图1所示，本实施例的制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器包括 用于盛装金属液的钳锅2，环绕钳锅底部金属液导液管3设置的与高速气流源相连通的环 形结构的环形单腔式结构的雾化器驻室4 ；环绕所述雾化器驻室的环形底面设置有由若干 个以均布排列方式设置的喷嘴构成的内外两个同心圆结构的喷嘴环5、6，且所述喷嘴均以 其轴线与导液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；其中，靠近导液管轴线的内喷嘴环 5上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化II区的α 1顶角点，远离导液管轴线的 外喷嘴环6上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化III区的α 2顶角点，两顶角 之间的距离为0. 1-0. 4m ；控制雾化压力在0. 5-2. 5Mpa。实施例2
如图2所示，该实施例与实施例1的不同之处在于所述雾化器驻室为通过竖直设置的 环形隔板分隔成的内外两环腔结构，设置在内喷嘴环5上的喷嘴均与内环腔7相连通，设置 在外喷嘴环6上的喷嘴均与外环腔8相连通。本发明的复合雾化器用于非晶Al -Ni-Y合金球形粉末的制造时，气体雾化压力 为l.OMpa，冷却速度达IO6 K/s，制得的Al-Ni-Y非晶粉末平均粒度为7-12μπι。本发明的复合雾化器用于Al-Mn准晶球形粉末的制造时，雾化压力为1.5 Mpa，制 得的Al-Mn准晶粉末平均粒度为10-14 μ m。本发明的复合雾化器用于微细Al -Li合金球形粉末的制造时，雾化压力为1.5 Mpa,制得的Al-Li准晶粉末平均粒度为8-13 μ m。
权利要求
、一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器，它包括用于盛装金属液的钳锅，环绕钳锅底部金属液导液管设置的与高速气流源相连通的环形结构的雾化器驻室，其特征在于环绕所述雾化器驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴构成的内外两个同心圆结构的喷嘴环，且所述喷嘴均以其轴线与导液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；其中，靠近导液管轴线的内喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化II区的α1顶角点，远离导液管轴线的外喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化III区的α2顶角点，两顶角之间的距离为0.1 0.4m；控制雾化压力在0.5 2.5Mpa。
2.根据权利要求1所述的制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器，其 特征在于所述雾化器驻室为环形单腔式结构。
3.根据权利要求1所述的制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器，其 特征在于所述雾化器驻室为通过竖直设置的环形隔板分隔成的内外两环腔结构，设置在 内外两个喷嘴环上的喷嘴分别与相应的环腔相连通。
全文摘要
一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器，它包括用于盛装金属液的钳锅，环绕钳锅底部金属液导液管设置的与高速气流源相连通的环形结构的雾化器驻室，其特征在于环绕所述雾化器驻室的环形底面设置有由若干个以均布排列方式设置的喷嘴构成的内外两个同心圆结构的喷嘴环，且所述喷嘴均以其轴线与导液管轴线的下延长线相交的侧斜方式设置；其中，靠近导液管轴线的内喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化II区的α1顶角点，远离导液管轴线的外喷嘴环上的所有喷嘴的轴线均与导液管轴线交汇于雾化III区的α2顶角点，两顶角之间的距离为0.1-0.4m；控制雾化压力在0.5-2.5MPa。
文档编号B22F9/08GK101966589SQ20101054213
公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月13日 优先权日2010年11月13日
发明者王有超, 王海燕, 王狂飞, 米国发, 郑喜平, 陈立林 申请人:河南理工大学