[发明专利]铜铟镓合金粉末制备装置及方法

权利要求书

1.一种铜铟镓合金粉末制备装置，其特征在于：该装置包括一熔炼坩埚、一保温坩埚、一熔炼炉、一真空泵、一第一旋风分离器、一第二旋风分离器、一收尘器以及一机械泵，所述熔炼坩埚和保温坩埚均位于熔炼炉内，所述熔炼炉通过一隔板上下分隔为一熔炼区和一雾化区，所述保温坩埚扣设于隔板上，所述保温坩埚下方包括一液孔，所述液孔设有一雾化喷嘴，所述雾化喷嘴向下凸伸伸入雾化区，所述雾化喷嘴与熔炼炉侧壁上的高压气口连通，所述高压气口与一高压气仓连通，所述真空泵通过管道分别连通熔炼区和雾化区，所述第一旋风分离器、第二旋风分离器、收尘器、机械泵依次通过管道连通且第一旋风分离器通过管道与雾化区连通，所述雾化区下方设置一收料盒；

所述熔炼坩埚和保温坩埚均采用感应加热方式进行加热；

所述熔炼坩埚通过若干支撑架固定于熔炼炉的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的铜铟镓合金粉末制备装置，其特征在于：所述熔炼坩埚和保温坩埚使用高纯石墨西格里R6510。

3.根据权利要求1所述的铜铟镓合金粉末制备装置，其特征在于：所述真空泵采用罗茨真空泵。

4.一种铜铟镓合金粉末的制备方法，采用权利要求1-3所述的制备装置，该方法包括如下步骤：

S1：高纯铜、高纯铟和高纯镓三种原料按摩尔比(0.7～1.2)：(0.6～1.2)：(0.2～1)取料并配料混合；

S2：将配料混合好的原料置于熔炼坩埚中，依次打开机械泵和真空泵，将熔炼炉抽真空至真空度为0.5pa以下，然后向熔炼炉内通入高纯保护气体至常压状态；如此重复三次，排尽熔炼炉内空气；

S3：开启熔炼坩埚和保温坩埚的感应加热，设定升温的时间为30～45min、目标温度为650～700℃，并保温10～30min；

S4：通过高压气口，向雾化喷嘴通入压力为0.7～1.0Mpa的高纯保护气体，高纯保护气体从雾化喷嘴内均匀喷出；

S5：将熔炼坩埚中的熔融合金倒入保温坩埚中，熔融合金通过保温坩埚的液孔流出，遇到雾化喷嘴的高压气流，在雾化区被打散为小液滴，同时遇冷形成合金粉末；

S6：在机械泵抽取气体的作用下，325-400目的颗粒随着气流进入第一旋风分离器，其中400目以上的颗粒随着气流进入第二旋风分离器，未被第一旋风分离器和第二旋风分离器收集的颗粒被收尘器收集，100-325目的颗粒则下落至收料盒被收集。

5.根据权利要求4所述的铜铟镓合金粉末的制备方法，其特征在于：所述高纯铜、高纯铟和高纯镓的纯度为4N及以上。

6.根据权利要求4所述的铜铟镓合金粉末的制备方法，其特征在于：所述高纯铜、高纯铟和高纯镓的形态分别为液体、粒状、锭状或块状其中之一。

7.根据权利要求4所述的铜铟镓合金粉末的制备方法，其特征在于：所述保护气体为氮气、惰性气体其中之一或者几者的混合物。

8.根据权利要求4所述的铜铟镓合金粉末的制备方法，其特征在于：

S3保温过程中，熔炼坩埚来回摇摆，使熔融合金混合均匀。