금속 분말 제조 기술

본 발명은 분무에 의한 금속 분말 제조 방법 및 공정에 관한 것이다.

배경 기술

1820년대에 공기 분무는 비철 금속 분말을 만드는 데 사용되었고, 1950년대와 1960년대에는 금속 및 합금 분말을 생산하는 데 널리 사용되었습니다.1970년대 후반과 1980년대 초반에는 컴퓨터 기술과 현대 제어 기술이 발달하면서 분무가 활발한 발전 단계에 들어섰습니다.현재 기존의 가스 분무 방식은 액체 질소, 액체 아르곤과 같은 액체 가스를 사용하여 가열 가스화한 후 고온 고압 가스를 사용하여 액체 금속을 목표로 하여 금속을 입자로 분무합니다.현재 가스 분무는 불활성 가스 또는 고압 공기 등을 더 많이 사용하는데, 단점은 가스 불활성 가스에서 액체로, 그런 다음 압력을 가하여 비용이 증가하고 운송이 위험하다는 것입니다.

본 발명은 미립화를 이용한 금속 분말 제조 방법을 제공하고, 미립화를 이용한 금속 분말 제조의 고비용 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미립화를 이용한 금속 분말 제조 방법을 제공하며, 이 방법은 다음 단계들을 포함한다: 액체 미립자를 예열하고 기화시켜 기체 미립자를 얻는 단계, 여기서 미립자는 10℃ 내지 30℃의 분위기에서 액체 상태이며, 기체 미립자를 미립자 트레이에 통과시키고 금속 액체를 기체 미립화하여 금속 분말을 얻는 단계. 미립화된 물질은 비등점이 50℃ 내지 200℃인 물질이다. 여기서, 미립자는 에탄올이거나 에탄올과 물의 혼합물이다. 분무기는 물이며, 액체 분무기를 미리 가압, 가열 및 기화시키기 전에, 분무기는 다음 단계들을 포함합니다. 산소 증류 및 제거, 원수의 살균 및 탈이온화를 통해 정제된 액체수를 얻습니다. 원수는 수돗물, 해수 또는 증류수에 포함된 모든 물을 의미합니다. 금속 액체의 가스 분무는 다음을 포함합니다. 1.1 mpa 이상의 압력과 분무기의 비등점 이상의 온도에서, 금속 액체는 기화된 분무기에 의해 분무됩니다.

여기서, 금속 액체를 가스 분무하여 금속 분말을 얻은 후, 금속 분말을 환원하는 공정은 또한 다음 단계들을 포함한다. 금속 액체를 가스 분무하여 금속 분말을 얻은 후, 분무 분무 트레이에서 배출된 가스 분무액을 회수한다. 본 발명은 10℃ 내지 30℃의 분위기에서 액체 상태인 물질을 분무하여 금속 분말을 제조하는 방법을 제공하며, 이때 에어로졸은 액체 상태를 나타낸다. 상온 상압에서 기체 상태인 불활성 가스 및 질소와 비교할 때, 본 발명은 분무된 물질을 기체 상태에서 액화시킬 필요가 없으므로, 액체 분무된 물질을 얻는 비용을 절감한다. 상온 상압에서 분무기는 액체 상태이므로, 운송 과정에서 고압 운송이 필요하지 않아 운송 비용과 분무기의 위험성이 감소한다. 요약하자면, 본 발명이 제공하는 미립화에 의한 금속 분말 제조 방법은 미립화된 재료의 재료비를 크게 절감하여 금속 분말의 제조 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 실시예 또는 선행 기술의 기술적 구성을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 실시예 또는 선행 기술 설명에 필요한 도면에 대한 간략한 설명을 아래에 제공한다. 아래에 설명된 첨부 도면은 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 다른 첨부 도면은 이 분야의 일반 기술자가 창의적인 노력 없이도 얻을 수 있다. 그림.

그림 1은 분무법에 의한 금속분말 제조방법의 흐름도를 나타내고, 그림 2는 분무탑의 국부구조도를 나타낸다.

기술 분야의 사람들이 본 발명의 원리를 더 잘 이해할 수 있도록, 첨부된 도면과 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 물론, 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예의 일부일 뿐이며, 전부는 아니다. 본 발명의 실시예들을 기반으로, 해당 분야의 일반 기술자가 창의적인 작업을 수행하지 않고도 얻을 수 있는 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분무법에 의한 금속 분말 제조 방법의 흐름도를 제공하며, 이는 다음을 포함할 수 있다: 단계 S1: 액체 분무기를 가압 하에서 예비 기화시켜 기체 분무기를 얻는 단계. 본 실시예에서 분무기는 상온 및 상압에서 액체인 물질을 의미한다. 구체적으로, 10℃ 내지 30℃의 분위기에서 액체인 물질일 수 있다. 단계 S2: 기체 분무기를 분무 스프레이 트레이에 도입하고, 금속 액체를 기체 분무하여 금속 분말을 얻는다.

액체 금속을 분무하는 데 가스가 사용되므로 분무 트레이에 도입될 때 분무기의 기체 상태가 유지되어야 한다는 점에 유의해야 합니다. 또한, 분무기를 사용하여 액체 금속을 분무할 때, 분무기는 액체 금속을 고압으로 분무하는데, 이는 금속 분말을 제조하는 기존의 분무와 유사합니다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분무 분무 트레이의 국부 구조를 개략적으로 보여줍니다. 금속 분무 과정에서 금속 액체 2는 분무 분무판 1 위쪽에서 아래로 흐릅니다. 동시에 분무 가스는 아래로 흐르는 금속 액체 2의 양쪽에 있는 제트 채널 3을 통해 분무되어 금속 액체 2에 충격을 가하고, 이로 인해 분말 금속이 생성됩니다. 현재 사용되는 대부분의 분무 가스는 질소 또는 기타 불활성 가스입니다. 그러나 산업 운송에서 이 가스는 저온 고압 운송에서 액체로 압축된 후 냉각하는 과정이 종종 필요합니다. 첫째, 상온 고압에서 기체 상태인 액체 질소나 액체 불활성 가스를 액화하는 데는 비교적 많은 비용이 들고, 운송 중에 액체 질소를 액화 상태로 유지하는 데에도 많은 비용이 듭니다. 결과적으로 분무기 비용이 증가하여 금속 분말의 가격이 상승하게 됩니다. 본 발명에서는 상온 고압에서 액체 상태인 물질을 분무기로 직접 사용하는데, 상온 고압에서 기체 상태인 물질보다 구하기 쉽고 액화할 필요가 없으므로 분무기 구매 비용을 절감하고 운송 과정에서 고압 저온 운송을 사용할 필요가 없습니다. 따라서 본 발명에 사용되는 분무기는 분무기 구입 비용을 크게 절감할 수 있어 분무를 통한 금속 분말 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

선택적으로, 본 발명의 특정 구현예에서, 분무기는 물, 에탄올, 또는 물과 에탄올의 혼합물 등일 수 있다. 제조 과정에서 금속 분말을 분무할 때, 최종적으로 분무된 물질을 기화시키는 것이 필수적이다. 따라서 액체 에어로졸을 기체 에어로졸로 기화시키는 비용을 절감하기 위해, 비교적 끓는점이 낮은 물질을 에어로졸로 사용할 수 있다. 물론, 끓는점이 너무 낮으면 휘발성이 높아질 수 있으므로, 끓는점이 너무 낮아서는 안 된다. 따라서, 본 발명의 또 다른 특정 구현예에서, 분무된 물질은 50°C 내지 200°C 범위의 끓는점을 갖는 물질을 더 포함할 수 있다. 물론, 본 발명에서 더 높은 끓는점을 갖는 분무기가 배제되는 것은 아니며, 본 구현예에서 끓는점이 50°C 내지 200°C인 분무기가 더욱 바람직한 구현예이며, 본 발명은 분무된 액체의 기화 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 또 다른 특정 구현예에서, 분무기는 물일 수 있다. 물의 가격은 다른 물질에 비해 상대적으로 낮다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 분무기 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 또한, 본 실시예에서 분무기로 사용되는 물은 해수, 수돗물 또는 증류수와 같이 쉽게 구할 수 있는 물일 수 있습니다. 또는 물의 불순물을 방지하기 위해 다음과 같은 성분을 포함할 수도 있습니다.

원수는 증류, 살균, 탈이온화를 통해 정제되어 정제된 액체수를 얻습니다. 액체수는 가스화 후 사용자 분무를 통해 금속 분말을 제조하는 분무기로 사용되며, 이는 물, 산소 등의 불순물 입자가 금속으로 산화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 또한, 제조 공정 중 생성된 금속 분말의 불가피한 부분 산화를 방지하기 위해, 금속 분말을 얻은 후 환원 반응을 통해 금속 분말을 처리하는 단계를 더 포함할 수 있습니다. 특히, 금속 분말은 특정 반응 조건에서 환원 가스와 혼합하여 환원 반응을 일으켜 최종적으로 더 순수한 금속 분말을 얻을 수 있습니다. 본 발명의 다른 구체적인 실시예에서, 본 발명은 다음을 더 포함할 수 있습니다. 1.1 mpa 이상의 압력 및 분무기의 비등점 온도에서, 액체 금속은 기화 분무기에 의해 분무됩니다. 구체적으로, 기체 분무기가 액체 금속을 기화시킬 때, 분무기가 액화되지 않도록 보장됩니다. 따라서 고온 고압 환경에서 금속 분무를 수행하는 것이 필수적입니다. 특히, 분무는 1.1MPa 이상의 압력과 분무기의 비등점보다 높은 온도에서 수행될 수 있습니다. 분무기가 물인 경우에는 1.1MPa 이상의 압력을 적용할 수 있지만, 에탄올과 같은 물질에는 0.6MPa 또는 0.7MPa의 압력을 적용할 수도 있습니다.

선택적으로, 본 발명의 또 다른 구체적인 실시예에서, 금속 액체를 고압 가스 분무하여 금속 분말을 얻는 단계를 더 포함할 수 있으며, 분무 트레이에서 배출된 기체 에어로졸을 회수한다. 분무기는 상온 및 상압에서 액체 상태이므로, 고온 고압 분무기에서 기체 분무기를 배출할 때 온도와 압력이 떨어지면 분무기가 액체로 액화될 수 있다. 기체 물질보다 재활용이 용이하여 비용을 더욱 절감할 수 있다. 본 명세서의 실시예들은 점진적으로 설명된다. 각 실시예는 다른 실시예와의 차이점을 강조한다. 각 실시예의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조된다. 실시예가 공개된 장치의 경우, 방법 부분에서 설명된 바와 같이 실시예가 공개된 방법에 상응하므로 설명이 간단하다. 본 발명에서 제공하는 분무를 통한 금속 분말 제조 방법을 상세히 설명한다. 본 논문에서는 구체적인 예를 통해 본 발명의 원리 및 구현을 설명하며, 이는 본 발명의 방법 및 핵심 사상의 이해를 돕기 위한 것일 뿐입니다. 본 발명은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 발명의 원리에서 벗어나지 않고도 개선 및 변형될 수 있으며, 이러한 개선 및 변형 또한 본 발명의 청구항의 보호 범위에 속한다는 점을 유의해야 합니다.