Tehnologija izrade metalnog praha

Izum se odnosi na metodu i postupak za pripremu metalnog praha atomizacijom

Pozadina tehnologije

U 1820-ima, atomizacija zrakom korištena je za izradu prahova obojenih metala, a u 1950-ima i 1960-ima široko se koristila za proizvodnju prahova metala i legura. Krajem 1970-ih i početkom 1980-ih, razvojem računalne tehnologije i moderne tehnologije upravljanja, atomizacija je ušla u razdoblje snažnog razvoja. Trenutno je konvencionalna shema atomizacije plinom korištenje tekućeg plina, poput tekućeg dušika, tekućeg argona, nakon zagrijavanja i rasplinjavanja, korištenje visokotemperaturnog plina pod visokim tlakom usmjerenog na tekući metal, atomizirajući metal u čestice. Sada se za atomizaciju plinom više koristi inertni plin ili zrak pod visokim tlakom itd. Nedostatak je što se inertni plin pretvara u tekućinu, a zatim u tlak, što povećava troškove i povećava opasnost od prijevoza.

Izum ima za cilj osigurati metodu za pripremu metalnog praha atomizacijom i rješava problem visokih troškova pripreme metalnog praha atomizacijom. Kako bi se riješio tehnički problem, izum pruža metodu za pripremu metalnog praha atomizacijom, koja obuhvaća sljedeće korake: raspršivač tekućine se prethodno zagrijava i isparava kako bi se dobio plinoviti raspršivač, pri čemu je raspršivač tekućina u atmosferi od 10 °C do 30 °C, a metalni prah se dobiva prolaskom plinovitog raspršivača u posudu raspršivača i provođenjem plinske atomizacije metalne tekućine. Atomizirana tvar je tvar s vrelištem u rasponu od 50 °C do 200 °C. Pri čemu je raspršivač etanol ili je raspršivač smjesa etanola i vode. Raspršivač je voda, a prije nego što se raspršivač tekućine prethodno stavi pod tlak, zagrije i rasplini, raspršivač također obuhvaća sljedeće korake: destilaciju i uklanjanje kisika, sterilizaciju i deionizaciju sirove vode kako bi se dobila pročišćena tekuća voda. Sirova voda je bilo koja voda iz slavine, morska voda ili destilirana voda. Plinska atomizacija metalne tekućine uključuje: Pri tlaku ne manjem od 1,1 mpa i na temperaturi ne nižoj od vrelišta atomizera, metalna tekućina se atomizira pomoću isparavajućeg atomizera.

Pri čemu, nakon što se metalna tekućina rasprši plinom i dobije se metalni prah, postupak redukcije metalnog praha također obuhvaća sljedeće korake. Pri čemu se, nakon raspršivanja metalne tekućine plinom radi dobivanja metalnog praha, prikuplja raspršeni plin ispušten iz posude za raspršivanje raspršivanja. Predmetni izum pruža postupak za pripremu metalnih prahova raspršivanjem tvari koja je tekuća u atmosferi od 10 °C do 30 °C, aerosoli su u tekućem stanju. U usporedbi s inertnim plinom i dušikom koji su plinoviti pri normalnoj temperaturi i tlaku, izum ne treba ukapljivati ​​raspršeni materijal iz plinovitog stanja, čime se smanjuju troškovi dobivanja tekućeg raspršenog materijala; Pri normalnoj temperaturi i tlaku, raspršivač je tekući, tako da u procesu transporta nije potreban transport pod visokim tlakom, što smanjuje troškove transporta i opasnost od raspršivača. Ukratko, postupak za pripremu metalnog praha raspršivanjem koji pruža izum može uvelike smanjiti troškove materijala za raspršeni materijal, čime se smanjuju troškovi pripreme metalnog praha. Radi jasnije slike tehničke sheme izvedbe izuma ili prethodnog stanja tehnike, u nastavku je dan kratak opis crteža potrebnih za korištenje u izvedbi ili opisu prethodnog stanja tehnike, priloženi crteži opisani u nastavku samo su neki izvedbeni oblici ovog izuma, a ostali priloženi crteži mogu se dobiti bez kreativnog rada za obične tehničare u ovom području. Sl.

Slika 1 prikazuje dijagram toka postupka za pripremu metalnog praha atomizacijom, a slika 2 prikazuje dijagram lokalne strukture atomizacijskog tornja.

Kako bi stručnjaci u tehničkom području bolje razumjeli shemu izuma, sljedeće je detaljnije objašnjeno uz priložene crteže i specifičan primjer izvedbe. Očito je da su opisani primjeri izvedbe samo dio primjera izvedbe izuma, a ne svi. Na temelju primjera izvedbe izuma, svi ostali primjeri izvedbe koje su dobili obični tehničari u tom području bez izvođenja kreativnog rada spadaju u opseg zaštite izuma. Kao što je prikazano na slici 1, slika 1 prikazuje dijagram toka postupka za pripremu metalnog praha atomizacijom predviđenog u primjeru izvedbe izuma, koji može uključivati: Korak S1: prethodno isparavanje tekućinskog raspršivača pod tlakom, kako bi se dobio plinoviti raspršivač. Raspršivač se u ovom primjeru izvedbe odnosi na tvar koja je tekuća pri normalnoj temperaturi i tlaku. Točnije, to može biti tvar koja je tekuća u atmosferi od 10 °C do 30 °C. Korak S2: plinoviti raspršivač se uvodi u posudu za raspršivanje, a metalna tekućina se atomizira plinom kako bi se dobio metalni prah.

Treba napomenuti da, budući da se plin koristi za atomizaciju tekućeg metala, plinovito stanje atomizatora treba održavati kada se uvodi u posudu za raspršivanje; osim toga, kada se atomizator koristi za atomizaciju tekućeg metala, atomizator se koristi za prskanje tekućeg metala pod visokim tlakom, što je slično konvencionalnoj atomizaciji za pripremu metalnog praha. Kao što je prikazano na sl. 2, sl. 2 daje shematski dijagram lokalne strukture posude za raspršivanje utjelovljenja izuma. U procesu atomizacije metala, metalna tekućina 2 teče prema dolje iz smjera iznad ploče za raspršivanje 1; istovremeno, atomizacijski plin se raspršuje kroz mlazni kanal 3 s obje strane metalne tekućine 2 koja teče prema dolje, stvarajući udar na metalnu tekućinu 2, što zauzvrat stvara metalni prah. Većina atomiziranih plinova koji se trenutno koriste su dušik ili drugi inertni plinovi. Ali ovaj plin u industrijskom transportu često se mora ohladiti prije nego što se komprimira u tekućinu, pri transportu na niskim temperaturama i visokom tlaku. Prvo, relativno je skupo ukapljivati ​​tekući dušik ili tekući inertni plin koji je plinovit pri normalnoj temperaturi i tlaku, a također je skupo održavati tekući dušik ukapljenim tijekom transporta, što rezultira povećanjem cijene raspršivača, što zauzvrat dovodi do veće cijene metalnog praha. U ovom izumu, tvar koja je tekuća pri normalnoj temperaturi i tlaku izravno se koristi kao raspršivač i lakše ju je dobiti nego tvar koja je plinovita pri normalnoj temperaturi i tlaku i ne treba je ukapljivati, izum smanjuje troškove nabave raspršivača i ne treba koristiti transport pri visokom tlaku i niskoj temperaturi u procesu transporta. Stoga, raspršivač korišten u izumu može uvelike smanjiti troškove nabave raspršivača, čime se smanjuju troškovi pripreme metalnog praha raspršivanjem.

Po želji, u specifičnom utjelovljenju izuma, atomizator može biti voda, etanol ili smjesa vode i etanola, između ostalog. S obzirom na to da se prilikom atomizacije metalnog praha u pripravku konačno mora ispariti atomizacija. Stoga, kako bi se smanjili troškovi isparavanja tekućih aerosola u plinovite aerosole, kao aerosoli mogu se koristiti tvari s relativno niskim vrelištem. Naravno, razumljivo je da vrelište ne smije biti prenisko, inače je hlapljivije. Stoga, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, atomizirani materijal može dodatno uključivati ​​tvar s vrelištem u rasponu od 50 °C do 200 °C. Naravno, atomizator s višim vrelištem nije isključen u izumu, a atomizator s vrelištem od 50 °C do 200 °C u ovom utjelovljenju je poželjnije utjelovljenje, izum može smanjiti troškove isparavanja atomizirane tekućine. U drugom specifičnom utjelovljenju izuma, atomizator može biti voda. Treba napomenuti da je cijena vode relativno niska u odnosu na druge tvari. Trošak raspršivača može se uvelike smanjiti. Nadalje, voda koja se koristi kao raspršivač u ovom utjelovljenju može biti lako dostupna voda poput morske vode, vode iz slavine ili destilirane vode. Alternativno, kako bi se izbjegle nečistoće u vodi, voda može također sadržavati:

Sirova voda se pročišćava destilacijom, sterilizacijom i deionizacijom kako bi se dobila pročišćena tekuća voda. Tekuća voda se koristi kao atomizer za pripremu metalnog praha atomizacijom od strane korisnika nakon rasplinjavanja, što može učinkovito spriječiti oksidaciju nečistoća u vodi, kisika i slično u metal. Nadalje, kako bi se izbjegla neizbježna djelomična oksidacija dobivenog metalnog praha tijekom procesa pripreme, nakon dobivanja metalnog praha, može se dodatno uključiti obrada metalnog praha reakcijom redukcije. Konkretno, metalni prah se također može pomiješati s redukcijskim plinom kako bi se proizvela reakcija redukcije pod određenim reakcijskim uvjetima i konačno dobio čistiji metalni prah. Na temelju proizvoljnog utjelovljenja, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, izum može dodatno uključivati: Pri tlaku ne manjem od 1,1 mpa i ne manjem od temperature vrelišta atomizera, tekući metal se atomizira isparavajućim atomizerom. Točnije, kada plinoviti atomizer isparava tekući metal, osigurava se da se atomizer ne ukapljuje. Stoga je potrebno atomizaciju metala provoditi u okruženju visoke temperature i visokog tlaka. Posebno, atomizacija se može izvesti pri tlaku većem od 1,1 mpa i pri temperaturi višoj od vrelišta atomizera. Treba napomenuti da se u izvedbama gdje je atomizer voda može primijeniti tlak ne manji od 1,1 mpa, ali se za tvari poput etanola može primijeniti i tlak od 0,6 mpa ili 0,7 mpa.

Opcionalno, u drugom specifičnom utjelovljenju izuma, može dodatno uključivati: nakon atomizacije metalne tekućine plinom pod visokim tlakom, dobivanja metalnog praha, plinoviti aerosoli ispušteni iz posude za raspršivanje se prikupljaju. Budući da je atomizer tekućina pri normalnoj temperaturi i tlaku, kada se plinski atomizer ispušta iz atomizera visoke temperature i visokog tlaka, temperatura i tlak padaju, atomizer se može ukapljiti u tekućinu. Lakše ga je reciklirati od plinovitih tvari, čime se dodatno štede troškovi. Utjelovljenja u ovoj specifikaciji opisana su na progresivan način. Svako utjelovljenje ističe razlike od ostalih utjelovljenja. Isti ili slični dijelovi svakog utjelovljenja međusobno se upućuju. Za uređaj izložen utjelovljenju, opis je jednostavan jer odgovara metodi izloženom utjelovljenju, kako je opisano u odjeljku o metodama. Metoda za pripremu metalnog praha atomizacijom koju pruža izum detaljno je predstavljena. U ovom radu, princip i provedba izuma opisani su specifičnim primjerima, koji se koriste samo kako bi se pomoglo u razumijevanju metode i njezine temeljne ideje. Treba istaknuti da se izum može poboljšati i modificirati bez odvajanja od načela izuma za obično tehničko osoblje u tehničkom području, a ta poboljšanja i modifikacije također spadaju u opseg zaštite patentnih zahtjeva izuma.