Metal tozu yapım teknolojisi

Buluş, atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yöntemine ve sürecine ilişkindir

Arka plan teknolojisi

1820'lerde, hava atomizasyonu demir dışı metal tozları yapmak için kullanıldı ve 1950'lerde ve 1960'larda metal ve alaşım tozları üretmek için yaygın olarak kullanıldı. 1970'lerin sonu ve 1980'lerin başında, bilgisayar teknolojisinin ve modern kontrol teknolojisinin gelişmesiyle birlikte atomizasyon güçlü bir gelişme dönemine girdi. Şu anda, geleneksel gaz atomizasyon şeması, sıvı azot, sıvı argon gibi sıvı gaz kullanmaktır, ısıtmalı gazlaştırmadan sonra, sıvı metali hedefleyen yüksek sıcaklıktaki yüksek basınçlı gaz kullanılarak, metali parçacıklara atomize eder. Şimdi gaz atomizasyonunda daha çok inert gaz veya yüksek basınçlı hava vb. kullanılır, dezavantajı gaz inert gazdan sıvıya ve ardından basınca dönüşmesi, maliyetlerin artması ve tehlikeli nakliyedir.

Buluş, atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yöntemini sağlamayı ve atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlamanın yüksek maliyet sorununu çözmeyi amaçlamaktadır. Teknik sorunu çözmek için buluş, atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yöntemini sağlar. Bu yöntem aşağıdaki adımları içerir: Sıvı bir atomizer önceden ısıtılır ve buharlaştırılarak gaz halindeki bir atomizer elde edilir. Atomizer, 10°C-30°C atmosfer sıcaklığında sıvı haldedir. Gaz halindeki atomizer, atomizer tepsisine geçirilerek ve metal sıvının gaz atomizasyonu gerçekleştirilerek metal tozu elde edilir. Atomize edilen madde, kaynama noktası 50°C ile 200°C arasında olan bir maddedir. Bu durumda, nebülizatör etanol veya etanol ve su karışımıdır. Atomizör sudur ve sıvı atomizer önceden basınçlandırılıp ısıtılıp gazlaştırılmadan önce, atomizer ayrıca aşağıdaki adımları içerir: Oksijenin damıtılması ve uzaklaştırılması, ham suyun sterilize edilmesi ve deiyonize edilmesiyle saflaştırılmış sıvı su elde edilir. Ham su, musluk suyu, deniz suyu veya damıtılmış sudaki herhangi bir sudur. Metal sıvının gaz atomizasyonu şunları içerir: 1,1 MPa'dan az olmayan bir basınçta ve atomizerin kaynama noktasından daha düşük olmayan bir sıcaklıkta, metal sıvı buharlaştırılmış atomizer tarafından atomize edilir.

Metal sıvı gaz atomizasyonuna tabi tutulup metal tozu elde edildikten sonra, metal tozunun indirgenmesi işlemi aşağıdaki adımları içerir. Metal sıvının gaz atomizasyonu ile metal tozu elde edildikten sonra, atomizasyon püskürtme tepsisinden boşaltılan gaz atomizasyonu geri kazanılır. Mevcut buluş, 10°C ila 30°C atmosfer sıcaklığında sıvı halde bulunan bir maddenin atomizasyonu ile metal tozlarının hazırlanması için bir yöntem sunar; aerosoller sıvı haldedir. Normal sıcaklık ve basınçta gaz halinde bulunan inert gaz ve azot ile karşılaştırıldığında, buluş atomize edilmiş malzemeyi gaz halinden sıvılaştırmaya ihtiyaç duymaz ve böylece sıvı atomize edilmiş malzeme elde etme maliyetini düşürür; normal sıcaklık ve basınçta atomizer sıvıdır, bu nedenle taşıma sürecinde yüksek basınçlı taşıma gerekmez, bu da taşıma maliyetini ve atomizerin tehlikesini azaltır. Özetle, buluş tarafından sağlanan atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yöntemi, atomize edilmiş malzemenin malzeme maliyetini büyük ölçüde düşürebilir ve böylece metal tozunun hazırlama maliyetini azaltabilir. Buluşun uygulama örneğinin veya önceki tekniğin teknik şemasının daha net bir resmini vermek için, uygulama örneğinde veya önceki teknik açıklamasında kullanılması gereken çizimlerin kısa bir açıklaması aşağıda verilmiştir, aşağıda açıklanan ekli çizimler yalnızca mevcut buluşun bazı uygulama örnekleridir ve diğer ekli çizimler bu alanda çalışan sıradan teknisyenler için yaratıcı bir emek gerektirmeden elde edilebilir. Şekil.

Şekil 1'de atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yönteminin akış şeması, Şekil 2'de ise atomizasyon kulesinin lokal yapı şeması gösterilmektedir.

Teknik alandaki kişilerin buluşun şemasını daha iyi anlamaları için, aşağıda ekli çizimler ve belirli uygulama örneği ile ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Açıkça görüldüğü gibi, açıklanan uygulama örnekleri buluşun tüm uygulama örnekleri değil, yalnızca bir kısmıdır. Buluşun uygulama örneklerine dayanarak, sahadaki sıradan teknisyenler tarafından yaratıcı bir çalışma yapmadan elde edilen diğer tüm uygulama örnekleri buluşun koruma kapsamına girer. Şekil 1'de gösterildiği gibi, Şekil 1, buluşun bir uygulama örneğinde sağlanan atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yönteminin akış diyagramını sunmaktadır. Bu yöntem şunları içerebilir: Adım S1: Gaz halinde bir atomizer elde etmek için sıvı bir atomizerin basınç altında ön buharlaştırılması. Bu uygulama örneğindeki nebülizör, normal sıcaklık ve basınçta sıvı olan bir maddeyi ifade eder. Daha spesifik olarak, 10°C ila 30°C atmosfer sıcaklığında sıvı olan bir madde olabilir. Adım S2: Gaz halindeki atomizer, atomizasyon püskürtme tepsisine yerleştirilir ve metal sıvı, metal tozu elde etmek için gaz halinde atomize edilir.

Sıvı metali atomize etmek için bir gaz kullanıldığından, atomizerin püskürtme tepsisine verildiğinde gaz halinin korunması gerektiği unutulmamalıdır; ayrıca, atomizer sıvı metali atomize etmek için kullanıldığında, atomizer sıvı metali yüksek basınçta püskürtmek için kullanılır; bu, metal tozu hazırlamak için kullanılan geleneksel atomizasyona benzer. Şekil 2'de gösterildiği gibi, Şekil 2, buluşun uygulama örneğindeki atomize püskürtme tepsisinin lokal yapısının şematik bir diyagramını sunmaktadır. Metal atomizasyon sürecinde, metal sıvı 2, atomizasyon püskürtme plakası 1'in üst yönünden aşağı doğru akar; aynı zamanda, atomizasyon gazı, aşağı akan metal sıvı 2'nin her iki tarafındaki jet kanalı 3 aracılığıyla püskürtülür ve metal sıvı 2 üzerinde bir darbe meydana gelir ve bu da toz metal üretir. Günümüzde kullanılan atomize gazların çoğu azot veya diğer inert gazlardır. Ancak endüstriyel taşımada kullanılan bu gazın, düşük sıcaklık ve yüksek basınç taşımasında sıvıya sıkıştırıldıktan sonra genellikle soğutulması gerekir. İlk olarak, normal sıcaklık ve basınçta gaz halinde bulunan sıvı azotu veya sıvı inert gazı sıvılaştırmak nispeten pahalıdır ve ayrıca sıvı azotu taşıma sırasında sıvı halde tutmak da maliyetlidir; bunun sonucunda atomizer maliyeti artar ve bu da metal tozunun daha yüksek maliyetine yol açar. Mevcut buluşta, normal sıcaklık ve basınçta sıvı halde bulunan bir madde doğrudan atomizer olarak kullanılır ve normal sıcaklık ve basınçta gaz halinde bulunan bir maddeye göre elde edilmesi daha kolaydır. Ayrıca maddenin sıvılaştırılması gerekmez. Buluş, atomizerin satın alma maliyetini düşürür ve taşıma sürecinde yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta taşıma gerektirmez. Bu nedenle, buluşta kullanılan atomizer, atomizerin elde edilme maliyetini büyük ölçüde azaltabilir ve böylece atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama maliyetini düşürür.

İsteğe bağlı olarak, buluşun belirli bir uygulama örneğinde, atomizer su, etanol veya su ve etanol karışımı gibi malzemelerden oluşabilir. Hazırlıktaki metal tozunun atomizasyonu göz önüne alındığında, atomizasyonun buharlaştırılmasına ihtiyaç vardır. Bu nedenle, sıvı aerosollerin gaz aerosollerine buharlaştırılmasının maliyetini düşürmek için, nispeten düşük kaynama noktasına sahip maddeler aerosol olarak kullanılabilir. Elbette, kaynama noktasının çok düşük olmaması gerektiği anlaşılabilir, aksi takdirde daha uçucu hale gelir. Bu nedenle, buluşun başka bir özel uygulama örneğinde, atomize edilmiş malzeme ayrıca 50°C ila 200°C aralığında kaynama noktasına sahip bir madde içerebilir. Elbette, daha yüksek kaynama noktasına sahip bir nebülizatör buluşta hariç tutulmamıştır ve uygulama örneğindeki 50°C-200°C kaynama noktasına sahip nebülizatör daha çok tercih edilen bir uygulama örneğidir; bu durumda buluş, atomize sıvının buharlaştırılmasının maliyetini düşürebilir. Buluşun başka bir özel uygulama örneğinde, atomizer su olabilir. Suyun fiyatının diğer maddelere kıyasla nispeten düşük olduğu unutulmamalıdır. Atomizerin maliyeti büyük ölçüde düşürülebilir. Ayrıca, bu uygulamada atomizer olarak kullanılan su, deniz suyu, musluk suyu veya damıtılmış su gibi kolayca bulunabilen su olabilir. Alternatif olarak, sudaki safsızlıkları önlemek için su şunları da içerebilir:

Ham su, saflaştırılmış sıvı su elde etmek için damıtma, sterilizasyon ve deiyonizasyon işlemleriyle saflaştırılır. Sıvı su, gazlaştırma işleminden sonra kullanıcı atomizasyonu ile metal tozu hazırlamak için atomizer olarak kullanılır ve bu, su, oksijen vb. içindeki safsızlık parçacıklarının metale oksidasyonunu etkili bir şekilde önleyebilir. Ayrıca, hazırlama işlemi sırasında elde edilen metal tozunun kaçınılmaz kısmi oksidasyonunu önlemek için, metal tozu elde edildikten sonra, bir indirgeme reaksiyonu ile metal tozunun işlenmesi de gerekebilir. Özellikle, metal tozu, belirli reaksiyon koşulları altında indirgeme reaksiyonu üretmek ve nihayetinde daha saf bir metal tozu elde etmek için indirgeyici gazla karıştırılabilir. Buluşun keyfi bir başka özel uygulamasında, buluş ayrıca şunları içerebilir: 1,1 MPa'dan az olmayan bir basınçta ve atomizerin kaynama noktası sıcaklığından az olmayan bir sıcaklıkta, sıvı metal, buharlaştırılmış bir atomizer tarafından atomize edilir. Özellikle, gaz halindeki bir atomizer sıvı bir metali buharlaştırdığında, atomizerin sıvılaşmaması sağlanır. Bu nedenle, metal atomizasyonunun yüksek sıcaklık ve basınç ortamında gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Özellikle atomizasyon, 1,1 MPa'dan daha yüksek bir basınçta ve atomizerin kaynama noktasından daha yüksek bir sıcaklıkta gerçekleştirilebilir. Atomizerin su olduğu uygulamalarda en az 1,1 MPa basınç uygulanabileceği, ancak etanol gibi maddeler için 0,6 MPa veya 0,7 MPa basınç uygulanabileceği unutulmamalıdır.

İsteğe bağlı olarak, buluşun başka bir özel uygulama örneğinde, şunları da içerebilir: bir metal sıvının yüksek basınçlı gaz atomizasyonunun ardından, bir metal tozu elde edilir ve püskürtme tepsisinden boşaltılan gaz halindeki aerosoller geri kazanılır. Atomizer normal sıcaklık ve basınçta sıvı olduğundan, gaz atomizeri yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı atomizerden boşaltıldığında, sıcaklık ve basınç düşüşü atomizeri sıvılaştırarak sıvılaştırabilir. Gaz halindeki maddelere göre geri dönüşümü daha kolaydır, bu da daha fazla maliyet tasarrufu sağlar. Bu spesifikasyondaki uygulama örnekleri aşamalı bir şekilde açıklanmıştır. Her uygulama örneği, diğer uygulama örneklerinden farklılıklarını vurgular. Her bir uygulama örneğinin aynı veya benzer kısımları birbirine atıfta bulunur. Uygulama örneği açıklanmış bir cihaz için açıklama basittir, çünkü yöntemler bölümünde açıklanan uygulama örneği açıklanmış yönteme karşılık gelir. Buluş tarafından sağlanan atomizasyon yoluyla metal tozu hazırlama yöntemi ayrıntılı olarak tanıtılmaktadır. Bu makalede, buluşun prensibi ve uygulaması, yalnızca yöntemi ve temel fikrini anlamaya yardımcı olmak için kullanılan belirli örneklerle açıklanmaktadır. Buluşun, teknik alanda çalışan sıradan teknik elemanlar için, buluş ilkesinden ayrılmadan iyileştirilebileceği ve değiştirilebileceği, bu iyileştirme ve değişikliklerin de buluşa ilişkin iddiaların koruma kapsamına girdiği belirtilmelidir.