等離子體霧化制備粉末材料生產(chǎn)裝備

技術(shù)原理：高溫等離子體作為一種極端工藝技術(shù)，在材料制備應(yīng)用方面是前端的高新技術(shù)。該方法通過把原材料導(dǎo)入氣體高溫高速等離子體中，使之在等離子體高溫作用下熔化和霧化或氣化成細小液滴或原子云，利用氣體冷卻成核、凝固生成微米或納米球形粉末材料，也可以用于多相化合物粉末材料制備。

設(shè)備概述

主要機構(gòu)包括：送料系統(tǒng)、等離子體電源、等離子體發(fā)生器及安裝調(diào)整座、霧化塔、粉末收集系統(tǒng)、工作氣體源及控制系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。通過不同的送料機構(gòu)，熔融態(tài)或固體顆粒態(tài)或絲材導(dǎo)入到霧化塔內(nèi)的高溫高速度氣體等離子體中，在等離子體高溫作用下把原材料加熱熔化和霧化、氣化成細小液滴或原子云態(tài)，液滴或原子云態(tài)在霧化塔沉降過程中，與冷卻氣體熱交換，冷卻成核、凝固，生成微米或納米粉末材料，在霧化塔連接的收集系統(tǒng)中被收集。

設(shè)備技術(shù)特點與優(yōu)勢

一、設(shè)備的創(chuàng)新點

1、組合模塊式多功能輸送原材料裝置，包括：液體態(tài)、氣態(tài)、粉末態(tài)原材料均勻精密送料裝置，絲狀原材料均勻精密送料裝置、塊狀真空熔煉精密限流導(dǎo)流澆注裝置；能滿足不同狀態(tài)的原材料生產(chǎn)；

2、等離子體電源和等離子體發(fā)生器也是本技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點。為了提高霧化效率和霧化過程的穩(wěn)定進行，本設(shè)備技術(shù)首次提出超高溫等離子體發(fā)生器、等離子氣體種類選擇、以及氣體流量和金屬流率均合理匹配，生產(chǎn)高性能全系列金屬單質(zhì)和金屬合金微米/納米粉末材料，也可以用于多相化合物粉末材料制備，包括：化學(xué)活性強的金屬Mg/Al/Ti/Zr及合金等；高溫金屬W/Mo/Ti/Ta及合金等；氧化物、氮化物材料等；

3、其專業(yè)設(shè)計的化學(xué)反應(yīng)室能反應(yīng)生成多種高化合度的高純度多元素組分的粉末材料；

4、提出了粉末粒度、氧含量與流動性精密智能控制的關(guān)鍵技術(shù)點；

5、急冷技術(shù)，制備納米級粉末材料。

二、設(shè)備技術(shù)先進性

1、本設(shè)備智能控制集成度高；

2、粉末粒度在線測量及反饋精密控制技術(shù)，讓行業(yè)技術(shù)從此脫離個人經(jīng)驗的依賴階段，進入到智能制造時代；（選配）

3、粉末的氧含量過程綜合控制技術(shù)；

4、粉末的分散性、流動性指標(biāo)關(guān)鍵控制技術(shù)；

5、提高-50+15μm區(qū)間粉末（應(yīng)用于增材制造SLM等主流技術(shù)路徑）收得率的關(guān)鍵控制技術(shù)；

6、超細微米、亞微米、納米級粉末材料的收集技術(shù)；

7、化學(xué)活性材料表面鈍化技術(shù)，保證產(chǎn)品使用過程安全性；

8、設(shè)備防靜電防爆設(shè)計技術(shù)。

三、設(shè)備用途

生產(chǎn)的先進超細/納米粉體材料包括

1、金屬:Mo，W，Ni，Re，Ta，Ti 等及其合金；

2、氧化物:Al2O3，MgO，TiO2，ZrO2，SiO2等；

3、碳化物:WC，TiC，B4C，SiC等；

4、氮化物:AlN，TiN，BN，Si3N4等。