[实用新型]制造球形微细金属粉末的旋转超声雾化装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及制造金属粉末或其悬浮物，特别是涉及从液体材料开始制成球形微细金属粉末，尤其涉及制造球形微细金属粉末的旋转超声雾化装置。

【背景技术】

现有技术球形微细金属粉末制造工艺包括，气雾化法、离心雾化法及超声振动雾化法。其典型的制造球形微细金属粉末的超声雾化装置中有使用旋转雾化盘结构进行雾化，该雾化盘的直径为30～100mm。在30～40kHz的超声振动压电陶瓷片驱动下，以0～1000rpm的旋转速度可获得30～100kg/h的金属熔融液体雾化流量。但由于超声振动盘大且转动速度慢，液体无法获得充分的薄膜化，且超声振动只能在该振动盘的边沿发生，故也无法得到小于20μm的粉末，粉末分散度亦偏宽。现有技术制造球形微细金属粉末的超声雾化装置也有使用柱状造型的超声雾化头，超声振动频率为45kHz，金属熔融液流量为10～40kg/h，显然其金属熔融液流量太小，且产量低。

现有技术球形微细金属粉末制造工艺存在的主要问题是，无法大量生产粒度小于20μm的球形微细金属粉末，特别是5～15μm的粉末。现有技术生产的球形微细金属粉末球形真圆度高、氧含量低，但受振动频率的限制，雾化流量低和粒度分布宽。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术雾化装置获得的球形微细金属粉末的颗粒度不够小也不够均匀，且产量低的不足之处而提供一种能够大量生产颗粒度小而均匀的球形微细金属粉末的旋转超声雾化装置。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：一种制造球形微细金属粉末的旋转超声雾化装置，包括旋转振动圆盘、夹持头、超声波电源发生器、电磁共振发射单元、电磁共振接收单元、用于驱动旋转振动圆盘超声振动的压电陶瓷组和用于驱动旋转振动圆盘高速旋转的电机转子；所述旋转振动圆盘与电机转子通过夹持头连接；所述电机转子上安装有压电陶瓷组；超声波电源发生器与电磁共振发射单元连接，电磁共振发射单元与电磁共振接收单元无线链接；电磁共振接收单元与压电陶瓷组连接。这样的连接结构，使得高速旋转和超声振动同时进行，获得金属粉末粒径可全部小于20μm；适用于规模生产，且产品真圆度高、氧含量低。所述旋转振动圆盘材质为耐热钢或钛合金。优质的材料的表面特性，可以提高颗粒的均匀程度和形状的均匀性减少粉末颗粒异形的概率。

所述旋转振动圆盘直径为10至60mm，厚度在0.5至1.5mm。大的旋转振动圆盘可以增加液体表面张力形成的液体膜表面面积，增加产量。

所述旋转振动圆盘为平板形旋转振动圆盘，其平板上表面发生超声振动的区域为第一环形超声振动区。所述旋转振动圆盘为倒圆锥形旋转振动圆盘，其圆锥形内表面发生超声振动的区域为第二环形超声振动区。所述旋转振动圆盘的倒圆锥形结构，其圆锥的锥角α在120度至170度之间。

所述压电陶瓷组和超声波电源发生器之间通过旋转电刷或旋转导电环传输功率超声电信号。

所述夹持头为螺旋夹持头或气动式夹持头。所述夹持头通过变幅杆与压电陶瓷组连接。

相比现有技术本实用新型的有益效果是：综合了旋转离心雾化和超声雾化的优点，熔融状态的金属液体流在高速旋转的圆盘状或圆锥状超声振动头上，在离心力的作用下分散成微米级的液体薄膜，当液体在离心力的作用下进入超声振动部分，即旋转振动圆盘外圈或圆锥体外圈，也就是第一环形超声振动区或第二环形超声振动区；在超声张力波的作用下雾化成所需尺寸的球形微细金属粉末，金属粉末粒径可全部小于20μm；适用于规模生产，且产品真圆度高、氧含量低。

【附图说明】

图1是一种球形微细金属粉末旋转超声雾化装置的结构及工作原理示意图；标号1为旋转振动圆盘、2为夹持头、3为变幅杆、4为压电陶瓷组、5为高速电机外壳、6为电磁共振接受单元、7为电磁共振发射单元、8为电机转子、9为高速电机定子、10为高速电机后端轴承组、11为高速电机后端盖、12为超声波电源发生器、13为高速电机前端轴承组、14是微细金属粉末、15是金属熔融液体、16是金属熔化炉；

图2是旋转超声雾化盘形状示意图之一，其中标号17是平板形旋转振动圆盘；

图3是图2的俯视图，其中标号18是平板形旋转振动圆盘在俯视图上呈现的超声振动环形部分即第一环形超声振动区；

图4是旋转超声雾化盘形状示意图之二，其中标号19是倒圆锥形旋转振动圆盘；

图5是图4的俯视图，其中标号20是倒圆锥形圆盘在俯视图上呈现的超声振动环形部分即第二环形超声振动区，图中标号α为倒圆锥顶角的度数。