Teknologi for fremstilling av metallpulver

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en prosess for fremstilling av metallpulver ved forstøvning.

Bakgrunnsteknologi

På 1820-tallet ble luftforstøvning brukt til å lage pulver av ikke-jernholdige metaller, og på 1950- og 1960-tallet ble det mye brukt til å produsere metall- og legeringspulver. På slutten av 1970-tallet og begynnelsen av 1980-tallet, med utviklingen av datateknologi og moderne kontrollteknologi, gikk forstøvningen inn i en periode med kraftig utvikling. For tiden er den konvensjonelle gassforstøvningsordningen å bruke flytende gass, som flytende nitrogen, flytende argon, etter oppvarming av forgassing, ved bruk av høytemperatur og høytrykksgass rettet mot det flytende metallet, forstøving av metallet til partikler. Nå er gassforstøvning mer bruk av inert gass, eller høytrykksluft, etc. Ulempen er at fra gass-inert gass til væske og deretter trykk, øker kostnadene og er farlig transport.

Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en metode for å fremstille metallpulver ved forstøvning, og løser problemet med høye kostnader for fremstilling av metallpulver ved forstøvning. For å løse det tekniske problemet tilveiebringer oppfinnelsen en metode for å fremstille metallpulver ved forstøvning, som omfatter følgende trinn: en flytende forstøver forvarmes og fordampes for å oppnå en gassformig forstøver, hvor forstøveren er flytende ved en atmosfære på 10 °C–30 °C, og et metallpulver oppnås ved å føre den gassformige forstøveren inn i forstøverbrettet og utføre en gassforstøvning av metallvæsken. Det forstøvede stoffet er et stoff med et kokepunkt i området 50 °C til 200 °C. Hvor forstøveren er etanol eller forstøveren er en blanding av etanol og vann. Forstøveren er vann, og før den flytende forstøveren trykksettes, varmes opp og forgasses på forhånd, omfatter forstøveren også følgende trinn: destillering og fjerning av oksygen, sterilisering og avionisering av råvannet for å oppnå renset flytende vann. Råvannet er alt vann i springvann, sjøvann eller destillert vann. Gassforstøvningen av metallvæsken omfatter: Ved et trykk på ikke mindre enn 1,1 mpa og ved en temperatur på ikke lavere enn forstøverens kokepunkt, forstøves metallvæsken av den fordampede forstøveren.

Etter at metallvæsken er gassforstøvet og metallpulveret er oppnådd, omfatter prosessen med å redusere metallpulveret også følgende trinn. Etter gassforstøvingen av metallvæsken for å oppnå metallpulveret, gjenvinnes gassforstøvingen som slippes ut fra forstøvningssprøytebrettet. Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en metode for å fremstille metallpulver ved å forstøve et stoff som er flytende ved en atmosfære på 10 °C til 30 °C, har aerosolene en flytende tilstand. Sammenlignet med inert gass og nitrogen som er gassformige ved normal temperatur og trykk, trenger ikke oppfinnelsen å gjøre det forstøvede materialet flytende fra gassformen, og reduserer dermed kostnadene for å oppnå det flytende forstøvede materialet. Ved normal temperatur og trykk er forstøveren flytende, så høytrykkstransport er ikke nødvendig i transportprosessen, noe som reduserer transportkostnadene og faren ved forstøveren. Oppsummert kan metoden for å fremstille metallpulver ved forstøving som er gitt av oppfinnelsen, i stor grad redusere materialkostnadene for det forstøvede materialet, og dermed redusere fremstillingskostnadene for metallpulveret. For å gi et klarere bilde av den tekniske oppbyggingen av utførelsen av oppfinnelsen eller av den kjente teknikken, er en kort beskrivelse av tegningene som kreves for bruk i utførelsen eller beskrivelsen av den kjente teknikken gitt nedenfor. De vedlagte tegningene beskrevet nedenfor er bare noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen, og andre vedlagte tegninger kan fås uten kreativt arbeid for vanlige teknikere på dette feltet. Fig.

Figur 1 viser flytskjemaet for metoden for å fremstille metallpulver ved forstøvning, og figur 2 viser det lokale strukturdiagrammet for et forstøvningstårn.

For å gjøre det enklere for folk innen det tekniske feltet å forstå oppfinnelsens skjema, forklares det følgende i detalj med de vedlagte tegningene og den spesifikke utførelsen. Utførelsesformene som er beskrevet er åpenbart bare en del av oppfinnelsens utførelser, ikke alle. Basert på oppfinnelsens utførelser faller alle andre utførelser som er oppnådd av vanlige teknikere innen feltet uten å utføre kreativt arbeid, innenfor oppfinnelsens beskyttelsesområde. Som vist i figur 1, gir figur 1 et flytskjema over en metode for å fremstille et metallpulver ved forstøvning, gitt i en utførelsesform av oppfinnelsen, som kan omfatte: Trinn S1: fordampning av en flytende forstøver under trykk for å oppnå en gassformet forstøver. Forstøveren i denne utførelsen refererer til et stoff som er flytende ved normal temperatur og trykk. Mer spesifikt kan det være et stoff som er flytende ved en atmosfære på 10 °C til 30 °C. Trinn S2: Den gassformede forstøveren introduseres i forstøversprøytebrettet, og metallvæsken gassforstøves for å oppnå metallpulveret.

Det skal bemerkes at siden en gass brukes til å forstøve et flytende metall, bør forstøverens gassform opprettholdes når den introduseres i sprøytebrettet. I tillegg, når forstøveren brukes til å forstøve det flytende metallet, brukes forstøveren til å sprøyte det flytende metallet ved høyt trykk, noe som ligner på konvensjonell forstøving for å fremstille metallpulveret. Som vist i figur 2, gir figur 2 et skjematisk diagram av den lokale strukturen til et forstøvende sprøytebrett i utførelsen av oppfinnelsen. I prosessen med metallforstøving strømmer metallvæsken 2 ned fra retningen over forstøvingssprøyteplaten 1. Samtidig sprøytes forstøvingsgassen gjennom strålekanalen 3 på begge sider av metallvæsken 2 som strømmer ned, og det produseres et støt på metallvæsken 2, som igjen produserer et pulverisert metall. De fleste av de forstøvede gassene som er i bruk for tiden er nitrogen eller andre inerte gasser. Men denne gassen i industriell transport må ofte avkjøles og først komprimeres til en væske, i transport ved lav temperatur og høyt trykk. For det første er det relativt dyrt å gjøre flytende nitrogen eller flytende inert gass som er gassformig ved normal temperatur og trykk flytende, og det er også kostbart å holde flytende nitrogen flytende under transport. Resultatet er at kostnaden for forstøveren øker, noe som igjen fører til høyere kostnader for metallpulveret. I den foreliggende oppfinnelsen brukes et stoff som er flytende ved normal temperatur og trykk direkte som forstøver, og det er lettere å få tak i enn et stoff som er gassformig ved normal temperatur og trykk, og det trenger ikke å gjøre stoffet flytende. Oppfinnelsen reduserer kjøpskostnaden for forstøveren, og det er ikke nødvendig å bruke transport ved høyt trykk og lav temperatur i transportprosessen. Derfor kan forstøveren som brukes i oppfinnelsen, redusere kostnadene for å skaffe forstøveren betraktelig, og dermed redusere kostnadene for å fremstille metallpulver ved forstøvning.

I en spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen kan forstøveren eventuelt være vann, etanol eller en blanding av vann og etanol, blant annet. Med tanke på forstøvingen av metallpulver i fremstillingen, er det endelig behov for å fordampe forstøvingen. For å redusere kostnadene ved å fordampe flytende aerosoler til gassformige aerosoler, kan stoffer med relativt lavt kokepunkt brukes som aerosoler. Det er selvfølgelig forståelig at kokepunktet ikke bør være for lavt, ellers er det mer flyktig. Derfor kan det forstøvede materialet i en annen spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen videre inkludere et stoff med et kokepunkt i området 50 °C til 200 °C. En forstøver med høyere kokepunkt er selvfølgelig ikke utelukket i oppfinnelsen, og forstøveren med et kokepunkt på 50 °C-200 °C er i denne utførelsesformen en mer foretrukket utførelsesform, og oppfinnelsen kan redusere kostnadene ved å fordampe den forstøvede væsken. I en annen spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen kan forstøveren være vann. Det skal bemerkes at prisen på vann er relativt lav i forhold til andre stoffer. Kostnaden for forstøveren kan reduseres i stor grad. Videre kan vannet som brukes som forstøver i denne utførelsen være lett tilgjengelig vann som sjøvann, vann fra springen eller destillert vann. Alternativt, for å unngå urenheter i vannet, kan vannet også inneholde:

Råvannet renses ved destillasjon, sterilisering og avionisering for å oppnå det rensede flytende vannet. Det flytende vannet brukes som forstøver for å fremstille metallpulver ved brukerforstøvning etter forgassing, noe som effektivt kan forhindre oksidasjon av urenheter i vann, oksygen og så videre til metall. For å unngå den uunngåelige delvise oksidasjonen av det oppnådde metallpulveret under fremstillingsprosessen, kan det etter å ha oppnådd metallpulveret videre inkludere behandling av metallpulveret ved en reduksjonsreaksjon. Spesielt kan metallpulveret også blandes med reduserende gass for å produsere reduksjonsreaksjon under visse reaksjonsbetingelser, og til slutt oppnå et renere metallpulver. Basert på den vilkårlige utførelsesformen, i en annen spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen, kan oppfinnelsen videre inkludere: Ved et trykk på ikke mindre enn 1,1 mpa og ikke mindre enn kokepunktet til forstøveren, forstøves det flytende metallet av en fordampet forstøver. Spesielt, når en gassformig forstøver fordamper et flytende metall, sikres det at forstøveren ikke blir flytende. Derfor er det nødvendig å utføre metallforstøvning i miljø med høy temperatur og høyt trykk. Spesielt kan forstøving utføres ved et trykk høyere enn 1,1 mpa og ved en temperatur høyere enn forstøverens kokepunkt. Det skal bemerkes at et trykk på ikke mindre enn 1,1 mpa kan anvendes i utførelsesformer der forstøveren er vann, men et trykk på 0,6 mpa eller 0,7 mpa kan også anvendes for stoffer som etanol.

I en annen spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen kan det eventuelt videre inkludere: etter høytrykksgassforstøvning av en metallvæske, hvorved et metallpulver oppnås, gjenvinnes de gassformige aerosolene som slippes ut fra sprøytebrettet. Fordi forstøveren er flytende ved normal temperatur og trykk, kan forstøveren flyte til væske når gassforstøveren slippes ut fra høytemperatur- og høytrykksforstøveren, og temperatur- og trykkfallet vil føre til at forstøveren kan flyte. Den er lettere å resirkulere enn gassformige stoffer, noe som sparer ytterligere kostnader. Utførelsesformene i denne spesifikasjonen er beskrevet progressivt. Hver utførelsesform fremhever forskjeller fra de andre utførelsesformene. De samme eller lignende deler av hver utførelsesform refereres til hverandre. For en utførelsesform-eksponert enhet er beskrivelsen enkel fordi den samsvarer med den utførelsesform-eksponerte metoden, som beskrevet i metodedelen. Metoden for å fremstille metallpulver ved forstøvning som er gitt av oppfinnelsen, introduseres i detalj. I denne artikkelen beskrives prinsippet og implementeringen av oppfinnelsen ved hjelp av spesifikke eksempler, som kun brukes for å hjelpe til med å forstå metoden og dens kjerneidé. Det skal påpekes at oppfinnelsen kan forbedres og modifiseres uten å skilles fra oppfinnelsens prinsipp for vanlig teknisk personell innen det tekniske feltet, og disse forbedringene og modifikasjonene faller også innenfor beskyttelsesområdet til oppfinnelsens krav.