धातुको पाउडर बनाउने प्रविधि

यो आविष्कार परमाणुकरणद्वारा धातुको धुलो तयार गर्ने विधि र प्रक्रियासँग सम्बन्धित छ।

पृष्ठभूमि प्रविधि

१८२० को दशकमा, अलौह धातु पाउडर बनाउन हावाको परमाणुकरण प्रयोग गरिन्थ्यो, र १९५० र १९६० को दशकमा, यसलाई धातु र मिश्र धातु पाउडर उत्पादन गर्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्थ्यो। १९७० को दशकको अन्त्य र १९८० को दशकको सुरुवातमा, कम्प्युटर प्रविधि र आधुनिक नियन्त्रण प्रविधिको विकाससँगै, परमाणुकरणले तीव्र विकासको अवधिमा प्रवेश गर्यो। हाल, परम्परागत ग्यास परमाणुकरण योजना भनेको तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन जस्ता तरल ग्यासलाई तताउने ग्यासिफिकेशन पछि प्रयोग गर्नु हो, तरल धातुलाई लक्षित उच्च-तापमान उच्च-दबाव ग्यास प्रयोग गर्नु, धातुलाई कणहरूमा परिणत गर्नु हो। अब ग्यास परमाणुकरण भनेको निष्क्रिय ग्यास, वा उच्च-दबाव हावा, आदिको बढी प्रयोग हो, बेफाइदा भनेको ग्यास निष्क्रिय ग्यासबाट तरल र त्यसपछि दबाब, लागत बढाउनु र खतरनाक ढुवानी हो।

यस आविष्कारको उद्देश्य एटोमाइजेसनद्वारा धातुको पाउडर तयार गर्ने विधि प्रदान गर्नु हो, र एटोमाइजेसनद्वारा धातुको पाउडर तयार गर्ने उच्च लागतको समस्या समाधान गर्नु हो। प्राविधिक समस्या समाधान गर्न, आविष्कारले एटोमाइजेसनद्वारा धातुको पाउडर तयार गर्ने विधि प्रदान गर्दछ, जसमा निम्न चरणहरू समावेश छन्: तरल एटोमाइजरलाई ग्यासयुक्त एटोमाइजर प्राप्त गर्न पहिले नै तताइन्छ र वाष्पीकरण गरिन्छ, जहाँ, एटोमाइजर १० डिग्री सेल्सियस-३० डिग्री सेल्सियसको वातावरणमा तरल हुन्छ, र ग्यासयुक्त एटोमाइजरलाई एटोमाइजर ट्रेमा पास गरेर र धातुको तरल पदार्थको ग्यास एटोमाइजेसन गरेर धातुको पाउडर प्राप्त गरिन्छ। एटोमाइजेसन गरिएको पदार्थ ५० डिग्री सेल्सियस देखि २०० डिग्री सेल्सियसको दायरामा उम्लने बिन्दु भएको पदार्थ हो। जसमा, नेबुलाइजर इथेनॉल हो वा नेबुलाइजर इथेनॉल र पानीको मिश्रण हो। एटोमाइजेसन पानी हो, र तरल एटोमाइजरलाई पहिले नै दबाब, तताइ र ग्यासीकरण गर्नु अघि, एटोमाइजेसनमा निम्न चरणहरू पनि समावेश हुन्छन्: शुद्ध तरल पानी प्राप्त गर्न अक्सिजन डिस्टिलिंग र हटाउने, कच्चा पानीलाई निर्जंतुकीकरण र डिआयोनाइज गर्ने। कच्चा पानी भनेको धाराको पानी, समुद्री पानी वा आसुत पानीमा भएको कुनै पनि पानी हो। धातुको तरल पदार्थको ग्यास परमाणुकरणमा समावेश छ: १.१ mpa भन्दा कम दबाबमा र एटोमाइजरको उम्लने बिन्दु भन्दा कम तापक्रममा, धातुको तरल पदार्थलाई वाष्पीकृत एटोमाइजरद्वारा परमाणुकरण गरिन्छ।

जसमा, धातुको तरल पदार्थ ग्यास परमाणुकरण गरिसकेपछि र धातुको पाउडर प्राप्त गरिसकेपछि, धातुको पाउडर घटाउने प्रक्रियामा निम्न चरणहरू पनि समावेश छन्। जसमा, धातुको पाउडर प्राप्त गर्न धातुको तरल पदार्थको ग्यास परमाणुकरण पछि, परमाणुकरण स्प्रे ट्रेबाट निस्कने ग्यास परमाणुकरण पुन: प्राप्त हुन्छ। वर्तमान आविष्कारले १० डिग्री सेल्सियस देखि ३० डिग्री सेल्सियसको वायुमण्डलमा तरल पदार्थलाई परमाणुकरण गरेर धातु पाउडर तयार गर्ने विधि प्रदान गर्दछ, एरोसोलहरूले तरल अवस्था प्रस्तुत गर्दछन्। सामान्य तापक्रम र दबाबमा ग्यासयुक्त निष्क्रिय ग्यास र नाइट्रोजनको तुलनामा, आविष्कारले ग्यासयुक्त पदार्थलाई ग्यासयुक्त अवस्थाबाट तरलीकरण गर्न आवश्यक पर्दैन, जसले गर्दा तरल परमाणु पदार्थ प्राप्त गर्ने लागत घट्छ; सामान्य तापक्रम र दबाबमा, परमाणु पदार्थ तरल हुन्छ, त्यसैले ढुवानीको प्रक्रियामा उच्च चापको ढुवानी आवश्यक पर्दैन, जसले परमाणु पदार्थको ढुवानी लागत र खतरा कम गर्छ। संक्षेपमा, आविष्कारद्वारा प्रदान गरिएको परमाणुकरणद्वारा धातु पाउडर तयार गर्ने विधिले परमाणु पदार्थको भौतिक लागतलाई धेरै कम गर्न सक्छ, जसले गर्दा धातुको पाउडरको तयारी लागत घट्छ। आविष्कारको अवतार वा पूर्व कलाको प्राविधिक योजनाको स्पष्ट तस्वीर दिनको लागि, अवतार वा पूर्व कला विवरणमा प्रयोग गर्न आवश्यक पर्ने रेखाचित्रहरूको संक्षिप्त विवरण तल दिइएको छ, तल वर्णन गरिएका संलग्न रेखाचित्रहरू वर्तमान आविष्कारका केही अवतार मात्र हुन्, र अन्य संलग्न रेखाचित्रहरू यस क्षेत्रमा सामान्य प्राविधिकहरूको लागि रचनात्मक श्रम बिना प्राप्त गर्न सकिन्छ। चित्र।

चित्र १ ले परमाणुकरणद्वारा धातुको पाउडर तयार गर्ने विधिको प्रवाह रेखाचित्र देखाउँछ, र चित्र २ ले परमाणुकरण टावरको स्थानीय संरचना रेखाचित्र देखाउँछ।

प्राविधिक क्षेत्रका मानिसहरूलाई आविष्कारको योजना राम्रोसँग बुझ्नको लागि, संलग्न रेखाचित्रहरू र विशिष्ट अवतारको साथ निम्नलाई विस्तृत रूपमा व्याख्या गरिएको छ। स्पष्ट रूपमा, वर्णन गरिएका अवतारहरू आविष्कारको अवतारको अंश मात्र हुन्, ती सबै होइनन्। आविष्कारको अवतारको आधारमा, रचनात्मक काम नगरी क्षेत्रमा सामान्य प्राविधिकहरूले प्राप्त गरेका अन्य सबै अवतारहरू आविष्कारको सुरक्षाको दायरा भित्र पर्छन्। चित्र १ मा देखाइएझैं, चित्र १ ले आविष्कारको अवतारमा प्रदान गरिएको परमाणुकरणद्वारा धातु पाउडर तयार गर्ने विधिको प्रवाह रेखाचित्र प्रदान गर्दछ, जसमा समावेश हुन सक्छ: चरण S1: ग्यासयुक्त एटोमाइजर प्राप्त गर्न दबाबमा तरल एटोमाइजरको पूर्व-वाष्पीकरण। यस अवतारमा नेबुलाइजरले सामान्य तापक्रम र दबाबमा तरल पदार्थ भएको पदार्थलाई जनाउँछ। विशेष गरी, यो १० डिग्री सेल्सियस देखि ३० डिग्री सेल्सियसको वातावरणमा तरल पदार्थ भएको पदार्थ हुन सक्छ। चरण S2: ग्यासयुक्त एटोमाइजरलाई एटोमाइजर स्प्रे ट्रेमा प्रस्तुत गरिन्छ, र धातुको तरल पदार्थलाई धातु पाउडर प्राप्त गर्न ग्यास परमाणुकरण गरिन्छ।

यो कुरा ध्यान दिनुपर्छ कि, तरल धातुलाई परमाणुकरण गर्न ग्यास प्रयोग गरिने भएकोले, स्प्रे ट्रेमा प्रवेश गर्दा एटोमाइजरको ग्यासीय अवस्था कायम राख्नुपर्छ; थप रूपमा, जब एटोमाइजर तरल धातुलाई परमाणुकरण गर्न प्रयोग गरिन्छ, एटोमाइजरलाई उच्च चापमा तरल धातु स्प्रे गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन धातुको पाउडर तयार गर्न परम्परागत परमाणुकरण जस्तै हो। चित्र २ मा देखाइए अनुसार, चित्र २ ले आविष्कारको अवतारको एटोमाइजर स्प्रे ट्रेको स्थानीय संरचनाको योजनाबद्ध रेखाचित्र प्रदान गर्दछ। धातु परमाणुकरणको प्रक्रियामा, धातु तरल २ परमाणुकरण स्प्रे प्लेट १ माथिको दिशाबाट तल बग्छ; एकै समयमा, एटोमाइजर ग्यास धातु तरल २ को दुबै छेउमा जेट च्यानल ३ मार्फत स्प्रे गरिन्छ, धातु तरल २ मा प्रभाव उत्पन्न हुन्छ, जसले पाउडर गरिएको धातु उत्पादन गर्दछ। हाल प्रयोगमा रहेका धेरैजसो परमाणुकरण ग्यासहरू नाइट्रोजन वा अन्य निष्क्रिय ग्यासहरू हुन्। तर औद्योगिक यातायातमा यो ग्यास प्रायः कम तापक्रम र उच्च चापको यातायातमा पहिले तरलमा संकुचित भएर चिसो हुन आवश्यक हुन्छ। पहिलो, सामान्य तापक्रम र दबाबमा ग्यासयुक्त तरल नाइट्रोजन वा तरल निष्क्रिय ग्यासलाई तरलीकरण गर्न अपेक्षाकृत महँगो छ, र ढुवानीको समयमा तरल नाइट्रोजनलाई तरलीकरण राख्न पनि महँगो छ, परिणामस्वरूप एटोमाइजरको लागत बढ्छ, जसले गर्दा धातुको पाउडरको लागत बढी हुन्छ। हालको आविष्कारमा, सामान्य तापक्रम र दबाबमा तरल पदार्थ भएको पदार्थलाई सिधै एटोमाइजरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र सामान्य तापक्रम र दबाबमा ग्यासयुक्त पदार्थ भन्दा प्राप्त गर्न सजिलो हुन्छ, र पदार्थलाई तरलीकरण गर्न आवश्यक पर्दैन, आविष्कारले एटोमाइजरको खरिद लागत घटाउँछ, र ढुवानी प्रक्रियामा उच्च चाप र कम तापक्रमको ढुवानी प्रयोग गर्न आवश्यक पर्दैन। त्यसकारण, आविष्कारमा प्रयोग गरिएको एटोमाइजरले एटोमाइजर प्राप्त गर्ने लागतलाई धेरै कम गर्न सक्छ, जसले गर्दा एटोमाइजरद्वारा धातुको पाउडर तयार गर्ने लागत घट्छ।

वैकल्पिक रूपमा, आविष्कारको एक विशिष्ट अवतारमा, एटोमाइजर पानी, इथेनॉल, वा पानी र इथेनॉलको मिश्रण, अन्य हुन सक्छ। तयारीमा धातुको पाउडरको परमाणुकरणलाई ध्यानमा राख्दै, परमाणुकरणलाई वाष्पीकरण गर्ने अन्तिम आवश्यकता हो। त्यसकारण, तरल एरोसोललाई ग्यासयुक्त एरोसोलमा वाष्पीकरण गर्ने लागत घटाउन, अपेक्षाकृत कम उम्लने बिन्दु भएका पदार्थहरूलाई एरोसोलको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। अवश्य पनि, यो बुझ्न सकिन्छ कि यसको उम्लने बिन्दु धेरै कम हुनु हुँदैन, अन्यथा यो बढी अस्थिर हुन्छ। त्यसकारण, आविष्कारको अर्को विशिष्ट अवतारमा, परमाणु सामग्रीमा ५० डिग्री सेल्सियस देखि २०० डिग्री सेल्सियसको दायरामा उम्लने बिन्दु भएको पदार्थ समावेश हुन सक्छ। अवश्य पनि, आविष्कारमा उच्च उम्लने बिन्दु भएको नेबुलाइजरलाई बहिष्कार गरिएको छैन, र अवतारमा ५० डिग्री सेल्सियस-२०० डिग्री सेल्सियसको उम्लने बिन्दु भएको नेबुलाइजर बढी मनपर्ने अवतार हो, आविष्कारले परमाणुकरण तरललाई वाष्पीकरण गर्ने लागत घटाउन सक्छ। आविष्कारको अर्को विशिष्ट अवतारमा, एटोमाइजर पानी हुन सक्छ। यो कुरा ध्यान दिनुपर्छ कि पानीको मूल्य अन्य पदार्थहरूको तुलनामा तुलनात्मक रूपमा कम छ। एटोमाइजरको लागत धेरै हदसम्म घटाउन सकिन्छ। यसबाहेक, यस अवतारमा एटोमाइजरको रूपमा प्रयोग गरिने पानी समुद्री पानी, धाराको पानी, वा आसुत पानी जस्ता सजिलै उपलब्ध पानी हुन सक्छ। वैकल्पिक रूपमा, पानीमा अशुद्धताबाट बच्नको लागि, पानीमा निम्न पनि समावेश हुन सक्छन्:

शुद्ध तरल पानी प्राप्त गर्न कच्चा पानीलाई आसवन, बाँझीकरण र डिआयोनाइजेसनद्वारा शुद्ध गरिन्छ। ग्यासिफिकेशन पछि प्रयोगकर्ता एटोमाइजेसनद्वारा धातु पाउडर तयार गर्न तरल पानीलाई एटोमाइजरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले पानी, अक्सिजन आदिमा अशुद्धता कणहरूलाई धातुमा अक्सिडेशनबाट प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ। यसबाहेक, तयारी प्रक्रियाको क्रममा प्राप्त धातु पाउडरको अपरिहार्य आंशिक अक्सिडेशनबाट बच्नको लागि, धातु पाउडर प्राप्त गरेपछि, यसमा रिडक्सन प्रतिक्रियाद्वारा धातु पाउडरको उपचार पनि समावेश हुन सक्छ। विशेष गरी, धातु पाउडरलाई रिडक्सन ग्याससँग पनि मिसाउन सकिन्छ ताकि निश्चित प्रतिक्रिया अवस्थाहरूमा रिडक्सन प्रतिक्रिया उत्पादन गर्न सकियोस्, र अन्तमा थप शुद्ध धातु पाउडर प्राप्त होस्। मनमानी अवतारको आधारमा, आविष्कारको अर्को विशिष्ट अवतारमा, आविष्कारमा थप समावेश हुन सक्छ: १.१ mpa भन्दा कम दबाबमा र एटोमाइजरको उम्लने बिन्दु तापक्रम भन्दा कम नहोस्, तरल धातुलाई वाष्पीकृत एटोमाइजरद्वारा परमाणु गरिन्छ। विशेष गरी, जब ग्यासयुक्त एटोमाइजरले तरल धातुलाई वाष्पीकृत गर्छ, यो सुनिश्चित गरिन्छ कि एटोमाइजर तरल हुँदैन। त्यसकारण, उच्च तापक्रम र उच्च दबाव वातावरणमा धातु एटोमाइजेसन गर्नु आवश्यक छ। विशेष गरी, एटोमाइजेसन १.१ mpa भन्दा बढीको दबाबमा र एटोमाइजेरको उम्लने बिन्दु भन्दा बढी तापक्रममा गर्न सकिन्छ। यो ध्यान दिनुपर्छ कि एटोमाइजेर पानी भएको ठाउँमा १.१ mpa भन्दा कमको दबाब लागू गर्न सकिन्छ, तर इथेनॉल जस्ता पदार्थहरूको लागि ०.६ mpa वा ०.७ mpa को दबाब पनि लागू गर्न सकिन्छ।

वैकल्पिक रूपमा, आविष्कारको अर्को विशिष्ट अवतारमा, यसमा थप समावेश हुन सक्छ: धातु तरल पदार्थको उच्च-दबाव ग्यास परमाणुकरण पछि, धातुको पाउडर प्राप्त गर्दै, स्प्रे ट्रेबाट निस्कने ग्यासयुक्त एरोसोलहरू पुन: प्राप्त गरिन्छ। किनभने एटोमाइजर सामान्य तापक्रम र दबाबमा तरल हुन्छ, जब ग्यास एटोमाइजर उच्च-तापमान र उच्च-दबाव एटोमाइजरबाट डिस्चार्ज हुन्छ, तापक्रम र दबाब घट्छ, एटोमाइजर तरलमा तरल हुन सक्छ। ग्यासयुक्त पदार्थहरू भन्दा पुन: प्रयोग गर्न सजिलो छ, जसले गर्दा लागत बचत हुन्छ। यस विशिष्टतामा अवतारहरू प्रगतिशील तरिकाले वर्णन गरिएको छ। प्रत्येक अवतारले अन्य अवतारहरूबाट भिन्नताहरू हाइलाइट गर्दछ। प्रत्येक अवतारको समान वा समान भागहरू एकअर्कालाई सन्दर्भित गरिन्छ। अवतार-उघडा उपकरणको लागि, विवरण सरल छ किनभने यो विधि खण्डमा वर्णन गरिए अनुसार अवतार-उघडा विधिसँग मेल खान्छ। आविष्कारद्वारा प्रदान गरिएको परमाणुकरणद्वारा धातु पाउडर तयार गर्ने विधिलाई विस्तृत रूपमा प्रस्तुत गरिएको छ। यस पत्रमा, आविष्कारको सिद्धान्त र कार्यान्वयन विशिष्ट उदाहरणहरूद्वारा वर्णन गरिएको छ, जुन विधि र यसको मूल विचार बुझ्न मद्दत गर्न मात्र प्रयोग गरिन्छ। यो कुरा औंल्याउनुपर्छ कि प्राविधिक क्षेत्रमा सामान्य प्राविधिक कर्मचारीहरूको लागि आविष्कारको सिद्धान्तबाट अलग नगरी आविष्कारलाई सुधार र परिमार्जन गर्न सकिन्छ, यी सुधार र परिमार्जनहरू पनि आविष्कारको दावीको संरक्षणको दायरा भित्र पर्छन्।