非晶態(tài)粉末的制備方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種非晶態(tài)粉末的制備方法及裝置。該制備方法包括如下步驟：將原材料熔化得到熔融液；使熔融液在流出下落過程中與霧化氣體相互作用破碎為小液滴；使所述小液滴在水中高速運(yùn)動一定時間后得到第一流體；對所述第一流體進(jìn)行收集和分離處理即可得到非晶態(tài)粉末。該制備裝置包括熔融裝置、氣體霧化裝置、旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)和出料收集裝置。采用氣體霧化的方式使熔融液體破碎為小液滴，可降低最終粉末的氧含量；水高速流動可以沖破液滴進(jìn)入水中凝固時在表面產(chǎn)生的水蒸氣膜，提高冷卻速率，從而得到更大粒徑的完全非晶態(tài)的合金粉末。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，特別是涉及一種非晶態(tài)粉末的制備方法及裝置。 非晶態(tài)粉末的制備方法及裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子電力、通信工業(yè)的發(fā)展，電子元器件向小型化、高頻化和大電流方向發(fā) 展，而且對電子設(shè)備的電磁兼容性能的要求也越來越高，傳統(tǒng)的非晶帶材鐵芯、軟磁鐵氧體 及金屬磁粉芯等不能滿足需求，應(yīng)用受到限制。主要表現(xiàn)在：（1)非晶帶材鐵芯在高頻工作 時損耗很大，限制其在高頻領(lǐng)域的應(yīng)用；（2)軟磁鐵氧體高頻損耗低，但是飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 和磁導(dǎo)率低，不能滿足小型化和大電流的發(fā)展需求；（3)金屬磁粉芯或多或少存在著高頻 損耗高、直流疊加特性差或者價格昂貴等問題，限制了其應(yīng)用范圍。非晶磁性粉末由于其優(yōu) 異的軟磁性能和相對低廉的原材料成本，從使用頻率和功率看，都介于金屬磁粉芯與鐵氧 體之間，恰好填補(bǔ)其間的空白，可以滿足各種電子元器件穩(wěn)定化、小型化、高頻化、大電流、 高功率的需求，能極大促進(jìn)我國汽車、電子、航空航天領(lǐng)域等高新技術(shù)行業(yè)的發(fā)展。
[0003] 高質(zhì)量非晶態(tài)粉末的主要特征是微細(xì)、球形、高純、氧含量低、顆粒聚集或抱團(tuán)傾 向小等，需要采用先進(jìn)的霧化技術(shù)才能獲得。氣霧化法是利用高速氣流作用于熔融液流，使 氣體動能轉(zhuǎn)化為熔體表面能，進(jìn)而形成細(xì)小的液滴并凝固成粉末顆粒。這種方法可制備球 形度高、氧含量低的金屬粉末，如中國專利201110300657. 6采用氣霧化法可制備粒徑范圍 在1?35 μ m范圍的球形高純高溫合金粉末；中國專利201110380213. 8采用氣霧化法可 制備化學(xué)成分均勻、形狀規(guī)則、顆粒細(xì)小、含氧量低的高質(zhì)量2024鋁合金粉末。但由于非晶 態(tài)合金的非晶形成能力較低，在制備非晶粉末的過程中需要高的冷卻速率，而氣霧化法的 冷卻速率較低，難以滿足制備非晶態(tài)金屬粉末的要求；旋轉(zhuǎn)電極制粉法以金屬或合金制成 自耗電極，其端面受電弧加熱而熔融為液體，通過電極高速旋轉(zhuǎn)的離心力將液體拋出并粉 碎為細(xì)小液滴，這種方法避免了造渣和與耐火材料接觸，消除了非金屬夾雜物污染源，可生 產(chǎn)高純度的粉末。如中國專利200810150484. 2采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法可制備球形率大于 97 %的鈦、鈷、鑰等金屬或其合金粉末，但這種方法制取的粉末粒徑較大，難以保證獲得非 晶態(tài)金屬粉末，同時收得率低，難以規(guī)?；a(chǎn)。
[0004] 水霧化法具有大的冷卻速率，可滿足制備非晶態(tài)粉末的要求，因此，目前常采用水 霧化法來制備非晶態(tài)金屬粉末，如中國專利200510067615. 7采用水霧化法可制備FeiQQ_a_b _x_y_z_w_tC 〇aNibMxPyCzBwSi t非晶軟磁合金粉末，中國專利201210582344. 9采用水霧化法制備 了 M〇2FeB2基熱噴涂用非晶復(fù)合粉末，除增強(qiáng)相M〇2FeB2、W 2FeB2外，非晶含量高達(dá)50%以上。 然而，在水霧化過程中，存在著熔融液流與水流的強(qiáng)烈相互作用，所獲得的粉末易形成氧化 物，氧含量高，粉末的形狀也不規(guī)則，易形成橢球形顆粒，再者當(dāng)熔融金屬凝固時，產(chǎn)生的水 蒸氣會覆蓋在熔融金屬的周圍。由于該水蒸氣膜比水的熱傳導(dǎo)速率低，所以會阻礙熔融液 滴的急劇冷卻。因此會出現(xiàn)不能對液滴的中心部位進(jìn)行快速冷卻，從而不能獲得完全非晶 態(tài)粉末的問題，影響器件性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于上述問題，本發(fā)明提供了一種非晶態(tài)粉末的制備方法及制備裝置，該方法能 夠制備更大粒徑的非晶態(tài)粉末。
[0006] 為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種非晶態(tài)粉末的制備方法，包括如下步驟：
[0008] S100 :將原材料熔化得到熔融液；
[0009] S200 :使熔融液在流出下落過程中與霧化氣體相互作用破碎為小液滴；
[0010] S300 :使所述小液滴在水中高速運(yùn)動一定時間后得到第一流體；
[0011] S400 :對所述第一流體進(jìn)行收集和分離處理即可得到非晶態(tài)粉末。
[0012] 其中，所述霧化氣體中包括惰性氣體。
[0013] 其中，所述霧化氣體中還可以加入無機(jī)鹽化合物。
[0014] 其中，所述小液滴在旋轉(zhuǎn)水中高速運(yùn)動是通過使所述小液滴落入高速流動的旋轉(zhuǎn) 水中實現(xiàn)的。
[0015] 其中，所述旋轉(zhuǎn)水中還包括抗腐蝕劑。
[0016] 其中，所述熔融液的溫度高于所述原材料的熔點(diǎn)50°C至350°C。
[0017] 本發(fā)明還提供一種非晶態(tài)粉末的制備裝置，包括熔融裝置、氣體霧化裝置、旋轉(zhuǎn)水 系統(tǒng)和出料收集裝置，所述熔融裝置上設(shè)置有第一流出口；
[0018] 所述旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)包括設(shè)置在所述第一流出口下方的筒狀主體，所述筒體主體的靠 近所述第一流出口的一端敞開，所述筒狀主體的另一端封閉，在所述筒狀主體的封閉端設(shè) 置有第二流出口，且所述筒狀主體以一定的速度運(yùn)動；
[0019] 所述氣體霧化裝置設(shè)置在所述筒狀主體的的上方；所述出料收集裝置設(shè)置在所述 第二流出口的下方。
[0020] 其中，所述筒狀主體上設(shè)置有水流通道和噴水口；所述水流通道上設(shè)置有高壓水 進(jìn)口，所述水流通道環(huán)繞所述筒狀主體的外壁設(shè)置；所述噴水口設(shè)置在所述筒狀主體的內(nèi) 壁上且所述噴水口與所述水流通道相通。
[0021] 其中，所述筒狀主體的內(nèi)壁上設(shè)置有多個環(huán)形凹槽。
[0022] 其中，所述氣體霧化裝置的噴射口在水平面上的投影位于所述筒狀主體的敞開端 在水平面上的投影范圍內(nèi)。
[0023] 其中，所述氣體霧化裝置的壓力為IMPa至15MPa。
[0024] 其中，所述筒狀主體的運(yùn)動包括以所述筒狀主體的中心軸線為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和 以所述筒狀主體的中心軸線為中心線的左右擺動運(yùn)動，以及以所述筒狀主體上的一個水平 截面為中心的前后擺動運(yùn)動。
[0025] 其中，所述筒狀主體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速率小于3000轉(zhuǎn)/分，所述筒狀主體的左右擺 動運(yùn)動的最大角度為60度，所述筒狀主體的前后擺動運(yùn)動的最大角度為60度。
[0026] 其中，所述筒狀主體傾斜放置，所述筒狀主體放置的傾斜角度小于等于60度。
[0027] 其中，所述筒狀主體中的流體的容積小于等于所述筒狀主體的容積的2/3。
[0028] 其中，所述第一流出口為坩堝噴嘴，所述坩堝噴嘴的直徑為0. 4mm至5mm。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用氣體霧化的方式使熔融液體破碎為小 液滴，可降低最終粉末的氧含量；水高速運(yùn)動可以沖破液滴進(jìn)入水中凝固時在表面產(chǎn)生的 水蒸氣膜，提高冷卻速率，從而得到更大粒徑的完全非晶態(tài)的合金粉末。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的非晶態(tài)粉末的制備裝置的一個實施例的整體示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明的非晶態(tài)粉末的制備裝置的另一實施例的整體示意圖；
[0032] 圖3為圖1和圖2中的中空筒體的整體示意圖；
[0033] 圖4為圖3所示的中空筒體的運(yùn)動方向示意圖；
[0034] 圖5為實施例一得到的非晶態(tài)粉末的XRD圖；
[0035] 圖6為實施例一得到的非晶態(tài)粉末的掃描電鏡圖（SEM)。

【具體實施方式】
[0036] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。
[0037] 本發(fā)明提供一種非晶態(tài)粉末的制備方法，包括如下步驟：
[0038] S100 :將原材料熔化得到熔融液；本實施例中的原材料為非晶態(tài)金屬；
[0039] S200 :所述熔融液在流出下落過程中與霧化氣體相互作用破碎分散為小液滴；
[0040] S300 :使所述小液滴在水中高速運(yùn)動一定時間后得到第一流體；
[0041] S400 :對所述第一流體進(jìn)行收集和分離處理即可得到非晶態(tài)粉末。
[0042] 本發(fā)明在氣體霧化制備粉末方法中加入了高速運(yùn)動，其基本流程是熔融金屬從流 出口流出后，先采用霧化氣體將熔融金屬液分散為小液滴，之后使小液滴下落至一容器中， 之后該容器做高速運(yùn)動帶動其中的小液滴高速運(yùn)動，由于容器中有一定的水，因此小液滴 落入容器中的水中后，首先容器中的水使小液滴均勻分散，采用水作為冷卻介質(zhì)，而且容器 中的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小液滴，這樣避免了小液滴的中心不能快速冷卻，再者在高速運(yùn)動過程中 利用水流等的高速轉(zhuǎn)動沖破熔融金屬液凝固時產(chǎn)生的水蒸氣膜，從而進(jìn)一步提高冷卻速 率，由此能夠得到完全非晶態(tài)的高質(zhì)量非晶粉末。
[0043] 應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明中的非晶態(tài)粉末的制備方法同時適用于金屬、準(zhǔn)晶和微晶。
[0044] 較佳的，作為一種可實施方式，所述霧化氣體中包括惰性氣體，所述惰性氣體為氬 氣、氮?dú)獾?。這樣可以避免非晶態(tài)粉末氧化，降低非晶態(tài)粉末的氧含量。
[0045] 較佳的，作為一種可實施方式，所述霧化氣體中可以加入無機(jī)鹽化合物。所述的無 機(jī)鹽化合物可以是氯化鈉或碳酸鈉等。加入無機(jī)鹽化合物可以增加霧化氣體和熔融金屬液 的碰撞，進(jìn)一步提高冷卻速率。
[0046] 較佳的，作為一種可實施方式，所述小液滴在旋轉(zhuǎn)水中高速運(yùn)動可以在小液滴落 入旋轉(zhuǎn)水中之前在容器中承裝一定的水。
[0047] 較佳的，作為一種可實施方式，所述小液滴在旋轉(zhuǎn)水中高速運(yùn)動是通過使所述小 液滴落入高速流動的旋轉(zhuǎn)水中實現(xiàn)的，即容器中的水是高速流動的，高速流動的旋轉(zhuǎn)水一 方面可以帶動小液滴高速運(yùn)動，另一方面可以對小液滴進(jìn)一步冷卻。本實施例中的旋轉(zhuǎn)水 是不停的做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的水。原材料在感應(yīng)熔煉爐中熔化后，熔融合金經(jīng)坩堝噴嘴流出，與氣 霧化噴嘴噴出的高速氣流相互作用，被分散成許多小液滴，這些熔融液滴落入旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng) 中，在水中快速冷卻，利用水流的高速流動沖破熔融金屬液凝固時在表面產(chǎn)生的水蒸氣膜， 從而提高冷卻速率，獲得更大粒徑的非晶態(tài)金屬粉末，隨著水流一起在出料收集系統(tǒng)中進(jìn) 行收集，并進(jìn)行真空干燥處理后封裝保存。
[0048] 較佳的，作為一種可實施方式，所述水中還包括抗腐蝕劑。所述抗腐蝕劑可以是 鉻酸鹽、鑰酸鹽等無機(jī)物，也可以是苯并三唑、磺化木質(zhì)素等一些含氮氧化合物的雜環(huán)化合 物。加入抗腐蝕劑可以提高金屬粉末的抗腐蝕性，降低金屬粉末的含氧量。
[0049] 相應(yīng)的，參見圖1和圖2,本發(fā)明還提供一種金屬或合金粉末的制備裝置，包括熔 融裝置100、氣體霧化裝置、旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)和出料收集裝置（未示出），所述熔融裝置100上設(shè) 置有第一流出口 110 ;所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括設(shè)置在所述第一流出口下方的筒狀主體200,所述 筒體主體200的靠近所述第一流出口 110的一端210敞開，所述筒狀主體200的另一端220 封閉，在所述筒狀主體的封閉端設(shè)置有第二流出口 230,且所述筒狀主體200以一定的速度 運(yùn)動；所述氣體霧化裝置設(shè)置在所述筒狀主體200的敞開端的上方以保證霧化后的小液滴 落入筒狀主體中；所述出料收集裝置設(shè)置在所述第二流出口 230的下方。為了支撐筒狀主 體，該制備裝置還設(shè)置有支撐架400。在第二流出口 230上還設(shè)置有閥門500,閥門500用 于控制打開和關(guān)閉第二流出口。進(jìn)一步的，在筒狀主體200上還設(shè)置有帶動筒狀主體運(yùn)動 的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置固定在筒狀主體200上，驅(qū)動裝置可以是轉(zhuǎn)動軸承和驅(qū)動鏈輪。
[0050] 本實施例中的熔融裝置是用于熔融金屬或合金的，熔融裝置100可以是感應(yīng)熔煉 爐。使用時將原材料放置在坩堝中，然后將坩堝放在感應(yīng)熔煉爐中即可。熔融裝置的溫度 使金屬或合金原材料融化即可。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是用于盛放小液滴并使小液滴高速運(yùn)動的，通過 控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動即可控制小液滴的運(yùn)動。出料收集裝置用于收集第一流體，對第一流 體進(jìn)行分離處理后即可得到金屬粉末。金屬或合金原材料在熔融裝置中加熱融化為熔融液 010,熔融液從第一流出口噴出，在下落過程中與從氣體霧化裝置中噴出的霧化氣體相互作 用（霧化氣體為高壓氣體），破碎分散為小液滴，小液滴降落進(jìn)入筒狀主體200中，在筒狀主 體200的帶動下高速運(yùn)動，在旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)中冷卻形成第一流體020,利用水流的高速轉(zhuǎn)動沖 破熔融液凝固時在其表面產(chǎn)生的水蒸氣膜，從而可以提高冷卻速率。
[0051] 本實施例中的筒狀主體的上部分為圓柱形，下部分為圓錐形，這樣設(shè)置方便第一 流體020流出。
[0052] 較佳的，作為一種可實施方式，參見圖3,所述筒狀主體上設(shè)置有水流通道330和 噴水口 320 ;所述水流通道330上設(shè)置有高壓水進(jìn)口，本實施例中設(shè)置了兩個高壓水進(jìn)口 310和340,其中兩個高壓水進(jìn)口 310和340均位于水流通道的端部，進(jìn)一步的，還可以在水 流通道的中間部分再設(shè)置一個高壓水進(jìn)口。設(shè)置多個高壓水進(jìn)口是為了保證筒壁內(nèi)側(cè)的水 壓穩(wěn)定，有利于形成高速旋轉(zhuǎn)水，更好的對粉末進(jìn)行冷卻。所述水流通道330環(huán)繞所述筒狀 主體200的外壁設(shè)置；所述噴水口 320設(shè)置在所述筒狀主體200的內(nèi)壁上且所述噴水口 320 與所述水流通道330相通。高壓水通過高壓水進(jìn)口 310和340進(jìn)入水流通道330,然后通過 設(shè)置在筒狀主體200內(nèi)壁上的噴水口 320噴出，之后水流和粉末一起從流出口流出。設(shè)置 水流通道330和噴水口 320是為了使筒狀主體200中的旋轉(zhuǎn)水高速流動，從而使所述小液 滴落入高速流動的旋轉(zhuǎn)水中來實現(xiàn)小液滴的高速運(yùn)動，同時高速流動的旋轉(zhuǎn)水能夠沖破液 滴進(jìn)入水中凝固時在表面產(chǎn)生的水蒸氣膜，提高冷卻速率，從而得到更大粒徑的完全非晶 態(tài)的合金粉末。
[0053] 較優(yōu)的，所述筒狀主體200的內(nèi)壁上設(shè)置有多個環(huán)形凹槽。設(shè)置環(huán)形凹槽的目的 是為了使筒狀主體中的水形成高速運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)水，形成旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)。
[0054] 較佳的，作為一種可實施方式，所述氣體霧化裝置的噴射口 600在水平面上的投 影位于所述筒狀主體的敞開端在水平面上的投影范圍內(nèi)。氣體霧化裝置噴出的霧化氣體應(yīng) 當(dāng)在小液滴下落過程中與小液滴混合，同時為了保證小液滴均能夠下落至筒狀主體中，氣 體霧化裝置的噴射口應(yīng)當(dāng)設(shè)置在筒狀主體中小液滴的液面的上方。且第一流出口與筒狀主 體之間的距離應(yīng)當(dāng)為〇. 3?lm。圖1中僅示出了氣體霧化裝置的噴射口，氣體霧化裝置的 其他部分均為現(xiàn)有技術(shù)，本實施例不再贅述。本實施例中的氣體霧化裝置可以單獨(dú)固定，也 可以固定在熔融裝置上。這樣可以保證霧化氣體對熔融液的分散破碎作用。氣體霧化裝置 的噴射口可以為多個。
[0055] 較佳的，作為一種可實施方式，所述氣體霧化裝置設(shè)置在所述筒狀主體的上方。本 實施例中氣體霧化裝置單獨(dú)設(shè)置，只要保證噴出的霧化氣體在熔融液的下落路徑上即可。
[0056] 較佳的，作為一種可實施方式，所述熔融液的溫度高于所述原材料（本實施例中 為非晶態(tài)金屬）的熔點(diǎn)50°C至350°C，所述氣體霧化裝置的壓力為IMPa至15MPa。這樣可 以保證噴出的霧化氣體為高壓氣體，同時避免熔融液在下落過程中凝固。
[0057] 較佳的，作為一種可實施方式，參見圖4,所述筒狀主體200的運(yùn)動包括以所述筒 狀主體200的中心軸線AB為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和以所述筒狀主體的中心軸線AB為中心線的 左右擺動運(yùn)動，以及以所述筒狀主體200上的一個水平截面的直徑⑶為中心的前后擺動運(yùn) 動。筒狀主體同時做多重運(yùn)動，能夠更好的使其內(nèi)部的水形成高速運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)水，有利于更 大粒徑的均勻的非晶態(tài)粉末的形成。
[0058] 較優(yōu)的，所述筒狀主體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速率小于3000轉(zhuǎn)/分，所述筒狀主體的左右 擺動運(yùn)動的最大角度為60度，所述筒狀主體的前后擺動運(yùn)動的最大角度為60度。
[0059] 參見圖1，圖1中的筒狀主體200堅直放置，而作為另一種可實施方式，參見圖2， 所述筒狀主體200可以傾斜放置，所述筒狀主體200放置的傾斜角度小于等于60度。通過 調(diào)整不同的傾斜角度和轉(zhuǎn)速，可以有效的沖破熔融液凝固時在表面產(chǎn)生的水蒸氣膜，同時 可以防止非晶粉末在中空筒體中堆積。
[0060] 較佳的，作為一種可實施方式，所述筒狀主體中的流體的容積小于等于所述筒狀 主體的容積的2/3。
[0061] 較佳的，作為一種可實施方式，所述第一流出口為坩堝噴嘴，所述坩堝噴嘴的直徑 為 0· 4mm 至 5mm η
[0062] 實施例1
[0063] 利用上述制備裝置及方法，制備Fe-P-B-Nb-Cr非晶態(tài)金屬粉末，控制和調(diào)整的主 要工藝參數(shù)為：合金熔體過熱200°C，熔煉過程采用氬氣保護(hù)，氣體霧化壓力為lOMPa，霧化 時熔體流量為2kg/min，旋轉(zhuǎn)水噴射壓力為8. 5MPa，筒壁與熔融金屬液流降落方向成60°。
[0064] 按上述參數(shù)制得的Fe-P-B-Nb-Cr粉末的XRD圖譜如圖5所示，其XRD圖譜上只有 彌散的漫散射峰，沒有與晶化相對應(yīng)的明顯的晶化峰，說明所制備的粉末為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。經(jīng) 掃描電子顯微鏡（SEM)檢測，非晶粉末具有球形度好，表面光亮，缺陷少等特點(diǎn)，其SEM形貌 圖如圖6所示。經(jīng)激光粒徑分析儀分析可知，制得的粉末平均粒徑為35 μ m左右，最大粒徑 為70 μ m左右。
[0065] 實施例2
[0066] 利用上述制備裝置及方法，制備Fe-P-B-Nb-Cr非晶態(tài)金屬粉末，控制和調(diào)整的主 要工藝參數(shù)為：合金熔體過熱150°C，熔煉過程采用氬氣保護(hù)，氣體霧化壓力為lOMPa，霧化 時熔體流量為4kg/min，旋轉(zhuǎn)水噴射壓力為lOMPa，筒壁與熔融液流降落方向成45°，筒壁 旋轉(zhuǎn)速度為1000轉(zhuǎn)/分。
[0067] 按上述參數(shù)制得的Fe-P-B-Nb-Cr粉末經(jīng)XRD檢測為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，粉末球形度好， 表面光亮，缺陷少，經(jīng)激光粒徑分析儀分析可知，制得的粉末平均粒徑為50 μ m左右，最大 粒徑為100 μ m左右。
[0068] 以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： S100 :將原材料熔化得到熔融液； S200 :使熔融液在流出下落過程中與霧化氣體相互作用破碎為小液滴； S300 :使所述小液滴在水中高速運(yùn)動一定時間后得到第一流體； S400 :對所述第一流體進(jìn)行收集和分離處理即可得到非晶態(tài)粉末。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，所述霧化氣體中包括 惰性氣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，所述霧化氣體中還包 括無機(jī)鹽化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，所述小液滴在水中高 速運(yùn)動是通過使所述小液滴落入高速流動的旋轉(zhuǎn)水中實現(xiàn)的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)水中還包括 抗腐蝕劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶態(tài)粉末的制備方法，其特征在于，所述熔融液的溫度高 于所述原材料的熔點(diǎn)50°C至350°C。
7. -種非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，包括熔融裝置、氣體霧化裝置、旋轉(zhuǎn)水系 統(tǒng)和出料收集裝置，所述熔融裝置上設(shè)置有第一流出口； 所述旋轉(zhuǎn)水系統(tǒng)包括設(shè)置在所述第一流出口下方的筒狀主體，所述筒體主體的靠近所 述第一流出口的一端敞開，所述筒狀主體的另一端封閉，在所述筒狀主體的封閉端設(shè)置有 第二流出口，且所述筒狀主體以一定的速度運(yùn)動； 所述氣體霧化裝置設(shè)置在所述筒狀主體的的上方；所述出料收集裝置設(shè)置在所述第二 流出口的下方。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體上設(shè)置 有水流通道和噴水口；所述水流通道上設(shè)置有高壓水進(jìn)口，所述水流通道環(huán)繞所述筒狀主 體的外壁設(shè)置；所述噴水口設(shè)置在所述筒狀主體的內(nèi)壁上且所述噴水口與所述水流通道相 通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體的內(nèi)壁 上設(shè)置有多個環(huán)形凹槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述氣體霧化裝置的 噴射口在水平面上的投影位于所述筒狀主體的敞開端在水平面上的投影范圍內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述氣體霧化裝置的 壓力為IMPa至ISMPa。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體的運(yùn)動 包括以所述筒狀主體的中心軸線為中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和以所述筒狀主體的中心軸線為中心 線的左右擺動運(yùn)動，以及以所述筒狀主體上的一個水平截面為中心的前后擺動運(yùn)動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動的速率小于3000轉(zhuǎn)/分，所述筒狀主體的左右擺動運(yùn)動的最大角度為60度，所述筒 狀主體的前后擺動運(yùn)動的最大角度為60度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體傾斜放 置，所述筒狀主體放置的傾斜角度小于等于60度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述筒狀主體中的流 體的容積小于等于所述筒狀主體的容積的2/3。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的非晶態(tài)粉末的制備裝置，其特征在于，所述第一流出口為坩 禍噴嘴，所述i甘禍噴嘴的直徑為〇. 4mm至5mm。
【文檔編號】B22F9/08GK104084596SQ201410335843
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】董亞強(qiáng), 常春濤, 滿其奎, 黎嘉威, 李潤偉 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所