本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)。

背景技術(shù)：

霧化法屬于機(jī)械制粉法，應(yīng)用較廣泛，生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法。組合霧化法是一種金屬霧化制粉新技術(shù)，制備的粉末粒徑小、粒度分布窄、球形度好，在3d打印、金屬粉末注射成形、電子漿料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

組合霧化法將自由下落式氣體霧化和離心霧化相結(jié)合。在組合霧化中，旋轉(zhuǎn)盤(pán)的選材、設(shè)計(jì)與制造非常關(guān)鍵。目前組合霧化一般沿用離心霧化所用的旋轉(zhuǎn)盤(pán)，大都采用陶瓷一體式結(jié)構(gòu)，加工困難，成本較高，使用壽命短；在適用范圍方面，大多只適用于低熔點(diǎn)金屬或合金的霧化制粉，而對(duì)于高熔點(diǎn)金屬材料，易因?yàn)殪F化過(guò)程的熱沖擊而引起離心盤(pán)的開(kāi)裂破損。此外，一部分金屬熔體在離心霧化開(kāi)始時(shí)由于冷卻凝固容易粘附在旋轉(zhuǎn)盤(pán)上，嚴(yán)重影響霧化制粉的正常進(jìn)行，降低霧化效率，增加成本。因此，組合霧化的旋轉(zhuǎn)盤(pán)選材、設(shè)計(jì)與制造需要改進(jìn)和創(chuàng)新。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，不僅加工容易，生產(chǎn)成本低，而且適用范圍廣，霧化制粉效果良好。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，包括離心盤(pán)、離心托盤(pán)，所述離心盤(pán)可拆卸地同軸嵌套連接在離心托盤(pán)上，所述離心托盤(pán)底端與電機(jī)軸螺紋連接。

所述離心盤(pán)為橫截面呈t字形的回轉(zhuǎn)體，由上至下依次包括同軸設(shè)置的離心圓盤(pán)和底部圓柱，所述的離心圓盤(pán)邊緣設(shè)置有階梯凸邊，所述的底部圓柱的圓周面設(shè)置有外螺紋。

所述離心托盤(pán)由上至下包括同軸設(shè)置的圓形托盤(pán)、空心圓柱和和連接螺桿，所述的圓形托盤(pán)上端面設(shè)置有與所述階梯凸邊相匹配的階梯凹槽，所述空心圓柱內(nèi)居中設(shè)置有階梯螺孔，所述階梯螺孔的內(nèi)周壁上設(shè)置有與所述外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，所述連接螺桿與電機(jī)軸螺紋連接。

所述離心盤(pán)的材質(zhì)采用六方氮化硼或石墨。

所述離心盤(pán)上表面涂覆有厚度為10um-100um的陶瓷薄膜層。

所述陶瓷薄膜為二氧化鈦薄膜。

所述離心托盤(pán)的材質(zhì)采用不銹鋼。

本發(fā)明提供的組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，由于采用復(fù)合式結(jié)構(gòu)，便于拆卸與更換；離心盤(pán)與離心托盤(pán)采用兩種不同的材料，離心盤(pán)的材質(zhì)為六方氮化硼或石墨，離心托盤(pán)的材質(zhì)為不銹鋼，加工方便，降低生產(chǎn)成本，還可以延長(zhǎng)使用壽命；離心盤(pán)嵌入離心托盤(pán)中，由于離心托盤(pán)對(duì)離心盤(pán)的約束作用，離心盤(pán)難以因熱沖擊而發(fā)生破損，從而避免一體式陶瓷離心盤(pán)的熱損傷問(wèn)題。此外，離心盤(pán)以六方氮化硼或石墨為基體材料，表面涂覆一層二氧化鈦薄膜，可起熱障作用，減小金屬熔體在霧化過(guò)程中對(duì)離心盤(pán)的熱沖擊，避免離心盤(pán)的破損，顯著減少金屬在離心盤(pán)上的冷凝粘附。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的離心盤(pán)剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的離心托盤(pán)剖面示意圖。

圖中：1-離心盤(pán)；11-離心圓盤(pán)；12-階梯凸臺(tái)；13-底部圓柱；14-外螺紋；2-離心托盤(pán)；21-階梯凹槽；22-圓形托盤(pán)；23-空心圓柱；24-階梯螺孔；25-內(nèi)螺紋；26-連接螺桿。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，圖2和圖3所述一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，包括離心盤(pán)1、離心托盤(pán)2，所述離心盤(pán)1可拆卸地同軸嵌套連接在離心托盤(pán)2上，所述離心托盤(pán)2底端與電機(jī)軸螺紋連接。

如圖2所示，所述離心盤(pán)1為橫截面呈t字形的回轉(zhuǎn)體，由上至下依次包括同軸設(shè)置的離心圓盤(pán)11和底部圓柱13，所述的離心圓盤(pán)11直徑設(shè)為100mm，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)離心盤(pán)的直徑，其邊緣設(shè)置有階梯凸邊12，所述的底部圓柱13的圓周面設(shè)置有外螺紋14。離心盤(pán)1的基體材質(zhì)為六方氮化硼，由于六方氮化硼具有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)絕大多數(shù)金屬熔體呈化學(xué)惰性，同時(shí)采用六方氮化硼制作離心盤(pán)易于機(jī)加工。因此適用于組合霧化制粉的旋轉(zhuǎn)盤(pán)。

如圖3所示，所述離心托盤(pán)2由上至下包括同軸設(shè)置的圓形托盤(pán)22、空心圓柱23和和連接螺桿26，所述的圓形托盤(pán)22上端面設(shè)置有與所述階梯凸邊12相匹配的階梯凹槽21，所述空心圓柱內(nèi)居中設(shè)置有階梯螺孔24，所述階梯螺孔24的內(nèi)周壁上設(shè)置有與所述外螺紋14相配合的內(nèi)螺紋25，所述連接螺桿26與電機(jī)軸螺紋連接，避免了傳統(tǒng)離心霧化中因離心盤(pán)與電機(jī)直接連接產(chǎn)生夾持力而產(chǎn)生的斷裂或其它破損，從而保證離心盤(pán)的結(jié)構(gòu)完整。

本實(shí)施例的離心托盤(pán)2采用不銹鋼制成，易于加工，不易破損，可重復(fù)使用，降低制備成本。

本實(shí)施例的組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)由于采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要更換不同材質(zhì)或直徑的離心盤(pán)1。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，為了使氣霧化金屬熔滴在所述離心盤(pán)1上形成一層薄而均勻的流動(dòng)液膜，所述離心盤(pán)1上涂覆有一層厚度為10um-100um的陶瓷薄膜，可起熱障作用，降低金屬熔體對(duì)離心盤(pán)的熱沖擊，減少金屬過(guò)早冷凝在離心盤(pán)上的粘附，同時(shí)改善金屬液滴與所述離心盤(pán)1的潤(rùn)濕性。在本實(shí)施例中，涂覆的陶瓷薄膜為二氧化鈦薄膜，其厚度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化，控制在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)；若太厚，二氧化鈦薄膜抗熱沖擊性不好，容易引起陶瓷薄膜的破損；若太薄，在霧化過(guò)程中離心盤(pán)溫差變化大，所述離心盤(pán)1容易開(kāi)裂。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，為了提高所述離心盤(pán)1與涂覆的二氧化鈦薄膜的粘附力，本發(fā)明采取了如下方法：

將50g去離子水，15g平均粒徑為10微米的二氧化鈦粉末，1.5g硅酸鈉，1g六偏磷酸鈉配制成溶液；將經(jīng)酒精清洗過(guò)的所述離心盤(pán)101在溫度為100℃的電阻爐里預(yù)熱10分鐘；通過(guò)刷涂法將配制的溶液均勻地涂覆在所述離心盤(pán)101上，形成10um-100um的二氧化鈦薄膜；將涂覆好的所述離心盤(pán)101放在溫度為300℃的電阻爐里保溫3小時(shí)，然后隨爐冷卻。

本發(fā)明提供的組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，由于采用組裝式結(jié)構(gòu)，若使用過(guò)程中發(fā)生離心盤(pán)的破損，可隨時(shí)對(duì)離心盤(pán)1進(jìn)行更換；離心盤(pán)1與離心托盤(pán)2采用兩種不同的材料，離心盤(pán)1由六方氮化硼或石墨制成，離心托盤(pán)2采用不銹鋼材質(zhì)；由于離心盤(pán)1的材質(zhì)具有優(yōu)良的耐熱性和導(dǎo)熱性，加上離心托盤(pán)2的約束作用，即使高溫金屬熔滴，例如銅合金熔體，快速滴落在離心盤(pán)上時(shí)，也不會(huì)因熱沖擊而發(fā)生破損，因此可用于組合霧化制備高熔點(diǎn)金屬粉末。離心托盤(pán)2采用不銹鋼材質(zhì)，易加工，成本較低。離心盤(pán)1以六方氮化硼或石墨為基體材料，其表面涂覆一層二氧化鈦薄膜，通過(guò)組合霧化可實(shí)現(xiàn)氣霧化金屬熔滴在離心盤(pán)1上重新聚合形成薄而均勻的液膜，再借助旋轉(zhuǎn)盤(pán)離心分裂獲得均勻微細(xì)球形金屬粉末。

以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，包括離心盤(pán)、離心托盤(pán)，所述離心盤(pán)可拆卸地同軸嵌套連接在離心托盤(pán)上，所述離心托盤(pán)底端與電機(jī)軸螺紋連接。本發(fā)明提供的組合霧化用離心旋轉(zhuǎn)盤(pán)，由于采用復(fù)合式結(jié)構(gòu)，避免了采用單一結(jié)構(gòu)加工困難、制造成本高、使用壽命短的缺點(diǎn)；可廣泛適用于不同金屬或合金的霧化制粉，即使在高熔點(diǎn)合金材料的霧化過(guò)程中，離心盤(pán)也不會(huì)因熱沖擊而破裂。該旋轉(zhuǎn)盤(pán)還能使金屬熔體均勻分布于其表面，形成一層完整的液膜，并在離心力作用下分裂成更細(xì)的液滴，然后在飛行過(guò)程中冷卻凝固成微細(xì)粉末。

技術(shù)研發(fā)人員：劉允中;耿江江;王騰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.30
技術(shù)公布日：2017.09.01