[实用新型]一种金属微球制备装置

说明书

本实用新型公开了一种金属微球制备装置，包括坩埚腔室和设置于所述坩埚腔室内的熔融坩埚，所述坩埚腔室内的熔融坩埚外侧设有加热器，熔融坩埚内上下可移动的设置有驱动件，熔融坩埚的底部贴合设有微孔部件，所述驱动件可向下移动以将熔融坩埚内的熔融液滴挤入所述微孔部件的微孔中；坩埚腔室下部设置有降落管路，所述管路外部上侧装有原位热处理系统，内侧装有快速凝固装置，降落管路下部设置有微球收集部件；原位热处理系统包括与所述微孔相对贴合的降落管路和设置在所述降落管路外侧上部的加热套，所述快速凝固装置包含循环冷却管路与各进出口阀门。本实用新型的金属微球制备装置能够控制微球成相、消除内应力。

技术领域

本实用新型涉及稀土金属微球制备技术领域，特别是涉及一种金属微球制备装置。

背景技术

单分散金属微球是一种具有特殊用途的粉末材料，其可加工范围介于机械加工和纳米加工之间，被广泛应用于增材制造、微电子封装、航空航天、新能源、医疗军事、注塑成型、半导体集成电路等多种领域。

脉冲微孔喷射技术基于喷墨打印的思想，利用压电式电磁致动，实现了按需喷射，可用于金属材料、半导体材料及生体材料等材料的单分散制备。该方法制备的球形粉末粒径分布均一，且球形度较高。

公开号为CN107824793A发明专利公开了一种脉冲小孔喷射技术与超声气雾化技术相结合的方案，在提高制备效率的同时可以制备出粒径更小的金属粉末，但该设备所制金属粉末在大气环境中自然冷却易被氧化，且成分偏析严重，难以控制成相过程；同时，多数合金材料成型的微球成品存在内应力高、成相不可控的问题，后续仍需进行较多处理工序，降低生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种金属微球制备装置，在金属微球制备工艺中增加热处理与快速凝固工艺能够控制微球成相、消除内应力。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种金属微球制备装置，包括坩埚腔室和设置于所述坩埚腔室内的熔融坩埚，所述坩埚腔室内的熔融坩埚外侧设有加热器，所述熔融坩埚内上下可移动的设置有驱动件，所述熔融坩埚的底部贴合设有微孔部件，所述驱动件可向下移动以将熔融坩埚内的熔融液滴挤入所述微孔部件的微孔中；

所述坩埚腔室下部设置有降落管路，所述熔融液滴从微孔中落入降落管路，所述降落管路外部上侧装有原位热处理系统，内侧装有快速凝固装置；

所述降落管路的下部设置有微球收集部件；

所述原位热处理系统包括设置在所述降落管路外侧上部的加热套，所述快速凝固装置相对贴合于所述降落管路内壁，所述快速凝固装置包含循环冷却管路与循环冷却管路连通的进口阀门和出口阀门；

所述降落管路的下部出口与所述微球收集部件的收集槽对应。

作为优选方案，所述循环冷却管路包括设置于所述降落管路内部的循环冷却管。

作为优选方案，所述循环冷却入口设置在降落管路的下部，循环冷却出口具有两个，分别设置在降落管路的上部和下部。

作为优选方案，所述降落管路内设置有至少一个测温仪。

作为优选方案，所述微球收集部件包括收集装置腔体、收集装置腔体内设有支架、设置在所述支架上的中心旋转轴和转动安装在所述转轴上的收集盘，所述收集装置腔体可密封降落管路的底部开口；所述收集槽具有多个且呈环状设置在所述收集盘上。

作为优选方案，所述坩埚腔室的上部还设置有用于对坩埚内和坩埚腔室、降落管路、收集腔体抽真空的真空部件和用于调整坩埚腔室和坩埚内压力差的压差控制系统；所述熔融坩埚和所述坩埚腔室均连接有用于向所述坩埚内和所述坩埚腔室充入保护气体的充气管。

作为优选方案，所述熔融坩埚上部设有密封盖，所述驱动件的上部依次穿过所述密封盖和坩埚腔室的顶部，所述坩埚腔室的顶部设置有与所述驱动件传动连接的波形发生器和压电陶瓷。