專(zhuān)利名稱(chēng)：離心法生產(chǎn)粉末的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用離心法生產(chǎn)粉末的設(shè)備。目前生產(chǎn)粉末的設(shè)備普遍存在所產(chǎn)粉末的粒度和形狀的均一性及可調(diào)控性差的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)備，通過(guò)調(diào)換設(shè)備構(gòu)件和設(shè)備運(yùn)行條件就可改變所產(chǎn)粉末的粒度與形狀，固定設(shè)備構(gòu)件的參數(shù)和運(yùn)行條件就可產(chǎn)出粒度和形狀均一的粉末。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由壁上有小孔的容器和使容器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)，構(gòu)成本實(shí)用新型的設(shè)備。使用時(shí)導(dǎo)管將可以因冷卻而凝固的熔融的液體或者可以因溶劑蒸發(fā)而凝固的飽和的液體注入旋轉(zhuǎn)著的容器中，液體在離心力作用下會(huì)通過(guò)小孔滲出，在容器壁外形成液滴。液滴隨容器旋轉(zhuǎn)作園周運(yùn)動(dòng)。
液滴的體積和質(zhì)量由于小孔中的液柱持續(xù)輸送而不斷長(zhǎng)大。在離心力作用下當(dāng)液滴長(zhǎng)大到其所受的離心力與小孔液柱的表面張力和粘滯力之和相等時(shí)，便開(kāi)始逐漸脫離容器的過(guò)程。在脫離的過(guò)程中和脫離后在冷卻介質(zhì)中飛行的過(guò)程中凝固成粉末。
因?yàn)榉勰┑牧６扔梢旱蔚捏w積決定，而液滴在脫離容器時(shí)的體積決定于容器外徑和轉(zhuǎn)速，符合數(shù)學(xué)關(guān)系式V＝f/ρ.ω2(r+l)式中V是液滴的體積f是液體在小孔處的表面張力與粘滯力的和ρ是液體密度ω是容器的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度r是容器的外半徑
l是液滴的重心與容器外壁間的距離又因?yàn)樵谛】酌娣e固定、液溫固定、冷卻介質(zhì)條件固定的設(shè)備運(yùn)行條件下，式中的f、ρ、l都是不變的常數(shù)，所以液滴的體積與容器的外半徑r及其轉(zhuǎn)速ω相對(duì)應(yīng)。這樣由于采用上述技術(shù)方案，調(diào)換設(shè)備中容器的外半徑r及其轉(zhuǎn)速ω就可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末粒度的可調(diào)控性；固定之就可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末粒度的均一性。
在液滴開(kāi)始脫離容器的過(guò)程中，連接液滴的小孔液柱在其表面張力作用下產(chǎn)生一個(gè)逐漸被離心力拉細(xì)，最終被拉斷的過(guò)程。在液柱被拉斷的時(shí)刻，斷開(kāi)處的兩端都是尖端。使用本實(shí)用新型的設(shè)備，對(duì)于熔融的液體通過(guò)調(diào)整其與冷卻介質(zhì)間的溫度差來(lái)控制液滴因冷卻而凝固的速度，對(duì)于飽和溶液通過(guò)調(diào)整其與冷卻介質(zhì)間的溶劑濃度差來(lái)控制液滴因溶劑蒸發(fā)而凝固的速度。當(dāng)凝固速度快時(shí)，斷開(kāi)處的兩個(gè)尖端都很快凝固，就產(chǎn)出兩端都是尖形的粉末；當(dāng)凝固速度慢時(shí)，斷開(kāi)處的兩個(gè)尖端都不凝固，不凝固的尖端在表面張力的作用下，回縮成球面，就產(chǎn)出兩端都是球面的粉末；當(dāng)凝固速度適中時(shí)，在容器壁一側(cè)的尖端得到液柱的導(dǎo)熱或者液柱中溶劑的擴(kuò)散供應(yīng)，不能凝固，便回縮成球面。而另一端因不具備上述的導(dǎo)熱和擴(kuò)散源就被冷卻介質(zhì)凝固成尖端，于是就產(chǎn)出一端是球面形，另一端是尖形的淚滴形粉末。
另外，調(diào)換容器壁上小孔的截面積，使其增大時(shí)，小孔液柱粗，斷開(kāi)處的兩個(gè)尖端的頂角鈍，就產(chǎn)出短粗形的粉末；使其減小時(shí)，小孔液柱細(xì)，斷開(kāi)處的兩個(gè)尖端的頂角銳，就產(chǎn)出細(xì)長(zhǎng)形的粉末。
這樣，由于采用上述技術(shù)方案，對(duì)容器壁上的小孔截面積和液體與冷卻介質(zhì)間的溫度差或者溶劑濃度差做調(diào)換調(diào)整，就可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末形狀的可調(diào)控性。做固定，就可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末形狀的均一性。


圖1、是本實(shí)用新型實(shí)施例中將驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)置在地板上方的設(shè)備結(jié)構(gòu)和使用狀態(tài)示意圖。
圖2、是本實(shí)用新型實(shí)施例中將驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)置在地板下方的設(shè)備結(jié)構(gòu)和使用狀態(tài)示意圖。
在
圖1和圖2中1、驅(qū)動(dòng)機(jī) 2、地板 3、液體4、小孔5、容器6、液滴7、冷卻介質(zhì) 8、收粉斗 9、粉末產(chǎn)品在
圖1和圖2兩個(gè)實(shí)施例中，不論將驅(qū)動(dòng)機(jī)(1)設(shè)置在地板(2)的上方還是下方，都是驅(qū)動(dòng)容器(5)做以鉛垂線為軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。都使容器(5)的開(kāi)口向上。都將熔融的或者飽和的液體(3)由上方注入到壁上帶有小孔(4)的容器(5)中。這樣，在離心力作用下，液體(3)經(jīng)小孔(4)滲出，在容器(5)的外壁上形成液滴(6)。當(dāng)液滴(6)的體積長(zhǎng)大到其所受的離心力與小孔(4)處連接液滴(6)的液柱的表面張力及粘滯力之和相等時(shí)，便開(kāi)始脫離容器(5)的過(guò)程。液滴(6)脫離容器(5)后在冷卻介質(zhì)(7)中沿平拋運(yùn)動(dòng)軌跡飛行。在脫離和飛行的過(guò)程中凝固成粉末。粉末被收粉斗(8)收集成粉末產(chǎn)品(9)。
圖1和圖2所示的兩個(gè)實(shí)施例其設(shè)備的功能和效果相同，都是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最好方式。都是通過(guò)調(diào)換容器(5)的外徑和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末(9)的粒度的可調(diào)控性和均一性。都能通過(guò)容器(5)上的小孔(4)的截面積和液體(3)與冷卻介質(zhì)(7)之間的溫度差或者溶劑濃度差實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)粉末(9)的形狀的可調(diào)控性和勻一性。
圖3是在
圖1和圖2所示的實(shí)施例中改變?cè)O(shè)備參數(shù)和運(yùn)行條件與所產(chǎn)粉末形狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。其設(shè)備參數(shù)范圍是小孔截面積≤3mm2，容器外直徑≤160mm，容器的轉(zhuǎn)速≥1400min-1。
權(quán)利要求一種離心法生產(chǎn)粉末的設(shè)備，由壁上有小孔的容器和使容器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成。容器開(kāi)口向上，以鉛垂線為軸旋轉(zhuǎn)，其特征是由容器和使容器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成，容器壁上有小孔，容器開(kāi)口向上，以鉛垂線為軸旋轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利摘要一種用離心方法生產(chǎn)粉末的設(shè)備,用于由熔融的或者飽和的液體生產(chǎn)粉末,解決了所產(chǎn)粉末的粒度和形狀勻一可控的技術(shù)問(wèn)題。它由開(kāi)口向上,壁上有小孔的容器和使容器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成。液體由上方導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)著的容器中,在離心力作用下經(jīng)小孔滲出成液滴并逐漸脫離容器,在冷卻介質(zhì)中飛行并凝固成粉末。粉末的粒度由容器外徑及轉(zhuǎn)速調(diào)控。粉末的形狀由容器壁上的小孔截面積和液體與冷卻介質(zhì)間的溫度差或溶劑濃度差調(diào)控。
文檔編號(hào)B22F9/10GK2361412SQ9920316
公開(kāi)日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1999年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月2日
發(fā)明者袁富昌, 袁野 申請(qǐng)人:袁富昌, 袁野