一种制取金属粉末的方法及设备
1.本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种制取金属粉末的方法及设备。
背景技术：
2.①
现有的从铝镍基耐热合金中制取窄粒度球形粉末的方法(专利ru 2681022 c1)[1]。该方法分为两个阶段，在初步分离阶段，从粒度为5～150μm的初始粉末材料中分离出给定粒度的粉末；接下来的后续阶段是将分离出来的粉末在真空度为10-6
～10-5
毫米汞柱、以15～20℃/min的加热速率加热至800～900℃后进行3～4小时的真空热处理；随后进行等离子球化从而获得目标产品。
[0003]
在初步分离后，将剩余的较细和较粗的粉末进行混合、压制、真空烧结至相对密度为70～80％，经研磨重新获得粉末，并重复上述的初步分离阶段和后续阶段以获得目标产品。该方法是在粉末的等离子球化过程中通过降低杂质含量来提高目标产品的质量。
[0004]
该方法可用于机械制造业，通过增材制造、热压、激光熔覆等技术制造耐热镍合金部件。在需要使用纯净的分散球形粉末时，该方法可确保粉末具有较高的流动性和松装密度。
[0005]
这种从铝镍耐热合金中制取窄粒度球形粉末的方法的缺点在于，该方法的实施需要多个步骤，既增加了能量消耗，又增加了制粉成本。
[0006]
此外，这种等离子球化粉末工艺是在活性气体(等离子)介质中实施的，所获得的粉末中含有气体杂质、分散偏差大，所以该方法在工业应用上受到限制。
[0007]
②
现有的另一种制备金属粉末的方法(专利ru2699479c1)[2]。该方法是通过在两个电极间的放电来实现材料的分散，其中一个电极是阴极，由直径为10≤d≤40mm的棒状材料制成；电解液作为阳极。制取粉末的工艺参数：电极间电压500～650v，放电电流1.5～3a，阴极与电解液间距2～10mm，整个过程在大气压下进行。所提出的发明旨在解决从合金cr15ni60中制取粉末的问题，该方法具有低成本、低能耗和过程环境清洁的特点。该方法是将cr15ni60合金在水电解液中实现分散的，其间电极电压为90～110v，放电电容的电容为58μf，脉冲频率低于120hz。
[0008]
该现有方法的缺点如下：分散过程是电极之间短时间内产生局部放电使得导电材料熔化的结果，因此，放电区在高温的影响下，会发生金属的加热、熔化和部分蒸发以及水蒸气的解离。该方法是通过金属材料和水的过热而实现的，这导致气体渗入和金属材料损失，以及形成有缺陷的微粉。
[0009]
本发明所要解决的主要问题是改善这些缺点，即消除分散材料的蒸发和气体渗入，并获得更窄的粒度分布。
[0010]
③
现有的“制取超细金属粉末或金属合金粉末的方法”(专利ru2588931c1)[3]。该发明涉及粉末冶金，该方法用于制取颗粒尺寸为10～2000μm的金属粉末。该方法的实施是通过将金属棒送入腔室，使其表面在等离子发生器产生的氩等离子弧中熔化。棒材在等离子流中熔化并分散，随后金属液滴冷却、冷凝在粉末收集料斗中。
[0011]
制取粉末时，等离子体发生器的直流电为100～500a，金属棒端与等离子体发生器喷嘴出口之间的距离为30～120mm，这样能够控制粉末的粒度。金属棒可由钛、硅、钼、铜、钛合金、镍合金、钴合金或工具钢制成。
[0012]
该现有方法的缺点是工件受热不均匀，导致粉末粒度分布范围很广。微小液滴过热并部分蒸发，大液滴冷却成不规则的形状。造成粉末粒径差异增大，组织成分不均匀性增加，降低了粉末质量。该方法的实施会增加用于将材料加热至熔化、用于粉末粒度筛选和二次加工的能量消耗。
[0013]
本发明所要解决的主要问题是改善这些缺点，即降低加热成本、降低直径过小或过大粉末二次加工的成本。此外，建议使用可控加热，这将消除蒸发和过热产生的成本，并降低材料产生大液滴、生成不规则形状粉末的可能性。
[0014]
本发明提出的方法是通过使用电解-等离子加热母材来实现的，将母材用阴极连接在电路中，这为增加热功率和提高加热速率创造了条件。同时，这也为在母材表面形成一层薄薄的熔化层，并将该层分散成几乎相同的小液滴，让这些液滴在液体(碱性盐的水溶液)中迅速结晶提供了条件。
[0015]
所提方法的这些重要特征确保了母材熔化的高效率，并提高了微粉的质量，降低了原料及能源消耗。
[0016]
④
与所提出的发明最接近的是“通过离心雾化制取金属粉末的方法和设备”(专利ru2645169c2)[4]，该方法被视为原型。该方法包括：将母材送入旋转雾化单元并进入熔化区，等离子流熔化母材端部，通过旋转雾化单元确保熔化层的离心雾化并获得分散的熔滴颗粒，使其在气体中飞速运动并凝固。母材的进给装置是由一个空心圆柱体构成的雾化单元，其由两个部分组成，两个部分由不同的材料制成。第一部分是工作段，由制粉材料制成；第二部分是冷却段，其材料比第一部分的制粉材料具有更高的导热性。母材被送入雾化单元时，其端部与雾化单元端部在垂直面内对齐。该方法是通过使用等离子流联合加热熔化母材端部和雾化单元工作部分来实现的。被分散的材料通过离心力与母材分离，在端部形成稳定的轮廓和熔化层。
[0017]
原有方法可以使用不同合金制成的母材，从而扩大了该技术的应用范围。
[0018]
该原型方法的缺点有：加热功率密度低，导致母材端部受热不均匀、加热速度慢。母材端部熔化层的厚度不均匀导致形成各种尺寸的分散颗粒，最终形成的粉末尺寸偏差在20～2500μm范围内。母材的加热速率低限制了母材端部的熔化速率，导致整个母材被加热，使冷却系统变得复杂，设备可靠性不能得到保证。等离子发生器上的能量损失，导致等离子加热效益低，等离子体发生器的使用寿命有限。
[0019]
针对上述技术问题，故需要进行改进。
技术实现要素：
[0020]
本发明是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种制取金属粉末的方法及设备，确保粉末尺寸的均匀性和最小的气体渗入。
[0021]
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案包括下列步骤：
[0022]
步骤(一)，将母材送入熔化区和旋转雾化单元、使母材端部熔化并通过旋转雾化单元确保其离心雾化、获得雾化颗粒后在快速运动过程中冷却和凝固；
[0023]
步骤(二)，母材的加热和熔化是通过将母材端部浸入碱性盐水电解质溶液中来实现的，电解质溶液作为电极的阳极，母材作为阴极连接到电路中，在电极之间产生200～300伏的电势差，加热母材表面；
[0024]
步骤(三)，通电后以微放电形式使母材端部熔化，放电由电解质等离子转换而来；在电解质流中，母材端部的金属熔滴凝固成球形颗粒并分散；同时，电解液水平面位置根据所需制粉粒径来确定。
[0025]
作为本发明的一种优选方案，200～300v的电极电压是根据阴极母材表面上加热层的辐射温度来控制的：辐射温度比母材的熔化温度高100～150℃时，调整为200v；辐射温度与母材的熔点相近时，发出控制信号，将电压调整为300v。
[0026]
作为本发明的一种优选方案，将母材端部浸入流动的碱性盐溶液中。
[0027]
作为本发明的一种优选方案，熔化金属的分散和球化成形是在流动电解液中实现的，电解液的流动方向是从阳极下方到工件表面。
[0028]
作为本发明的一种优选方案，熔体分散产生的粉末颗粒被流动的电解液带走，并在重力作用下沉积在电解质排出通道的槽中。
[0029]
一种制取金属粉末的设备，包括：带母材固定装置的立式主轴，母材端部的熔化室，旋转主轴和母材纵向运动机构；主轴上装有通过阴极连接到电路的集电器；用于对母材进行电解液等离子加热的腔室，腔室为带有电绝缘的圆锥体，其底部为导体、带有用于电解液通过的孔，腔室底部的导体通过阳极连接到电路；锥形腔室顶部与母材端面平齐；液压系统，用于将电解质流通过阳极到达母材端部、母材壁之间的工艺间隙、用于收集粉末的环形槽。
[0030]
作为本发明的一种优选方案，所述锥形腔室中的电极带有孔和光敏电阻传感器，前者用于供给电解质，后者用于记录来自母材加热表面的辐射并产生用于控制电解质等离子体电势的信号。
[0031]
作为本发明的一种优选方案，将电解质通过阳极供给到母材末端的液压系统采用电解质散热器，确保温度稳定在40～60℃的范围内。
[0032]
作为本发明的一种优选方案，供给电解质的液压系统包含用于重力沉积、将粉末按粒度分离并将其从设备中输出的腔室。
[0033]
作为本发明的一种优选方案，所述主轴安装在机架上，机架的下部安装有水箱，水箱带有水泵、承压管和用于冷却电解质的热交换器。
[0034]
本发明的有益效果是：
[0035]
1.本发明结构简单，设计巧妙，能够确保粉末尺寸的高度均匀性和最小的气体渗入。
[0036]
2.根据该方法选择了熔化、分散和冷却方案，确保粉末在受保护介质中的球化和快速结晶，减少气体渗入并确保粉末具有合适的形状。
[0037]
3.所选的小体积母材的分散方案，能够小批量制取粉末，并可以通过快速调整来制取不同类型的粉末和不同成分的粉末。
附图说明
[0038]
图1是本发明制取粉末的设备图。
[0039]
图2是本发明用扫描电镜拍摄的fealni粉末的微观表面形貌照片。
[0040]
图3是本发明根据电子显微镜数据绘制的fealni粒度柱状分布图。
[0041]
附图标记：机架1，支架2，主轴3，电机4，皮带5，辊6，气浮支柱7，径向气浮轴承8，轴向气浮轴承9，第一管道10，集电器11，加压装置12，第一导线13，换流器14，水箱15，水泵16，承压管17，热交换器18，隔离室19，锥形腔室—集聚器20，第二导线21，外壳22，槽23，带隔板24，金属罩25，分配器26，第二管道27，滑动支架28，电机29，传感器30，母材31，夹具32，等离子层33。
具体实施方式
[0042]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0044]
本发明涉及一种用于制取金属粉末的方法，包括下列步骤：
[0045]
步骤(一)，将母材送入熔化区和旋转雾化单元、使母材端部熔化并通过旋转雾化单元确保其离心雾化、获得雾化颗粒后在快速运动过程中冷却、凝固；
[0046]
步骤(二)，通过将母材端部浸入碱性盐水电解质溶液中来实现母材的加热和熔化，电解质溶液作为电极的阳极，母材作为阴极连接到电路中，在电极之间产生200～300伏的电势差，加热母材表面；
[0047]
步骤(三)，通电流后以微放电形式使母材端部熔化，放电由电解质等离子转换而来；在电解质流中，母材端部的金属液滴凝固成球形颗粒并分散；同时，电解质液面的位置可以调节，根据工件端部的颗粒分散层的尺寸来确定。
[0048]
其中，母材的加热和熔化是通过将母材端部浸入碱性盐电解质溶液中来实现的，电解质溶液为电极阳极，母材为阴极连接到电路，在电极之间产生200～300v的电势差。
[0049]
将母材端部浸入碱性盐溶液流中，通过电解质等离子转换而来的微放电电流会将母材(阴极)表面加热至熔化，该特征已被运用于金属工件电解等离子热处理工艺。
[0050]
熔体的分散和金属液滴球化成形是在电解质流中实现的，电解质液流的方向是从阳极到母材表面；通过母材的离心雾化制取金属粉末的方法还具备以下特点：将电解液(碱性盐溶液)中的金属液滴球化、熔融雾化，以及通过母材端部分散层的尺寸来实现电解质液面的可控调节，使得球化、快冷后分散的制粉材料颗粒具有窄粒度分布。这可确保分散制得的微粉具有较高的质量，并具有纳米晶体组织和最低的氧含量。
[0051]
使用本发明可确保粉末产品的高质量，且用于加热和熔化母材的能耗经济。
[0052]
制取纳米晶高活性合金微粉的方法在于，旋转母材的表面层熔化分散过程是通过离心力实现，微放电过程是在母材和液相电极(电解液)间的等离子层中激活。微放电在金属合金的液体层中激发产生冲击波，并将微液滴击碎、使其在离心力作用下从大块母材中
分离。碱性盐溶液的密度远低于母材密度，可以将分散的液滴从母材上分离出来，并在温度为40～60℃的电解液中将其快速冷却。所提方法可以保证母材表层快速熔化，并将该层分散成微小液滴，在流动的冷却液(电解质)流中瞬时冷却。
[0053]
熔化母材分散产生的粉末颗粒被电解液流动带走，并在重力作用下沉积在电解液排出通道的槽中。
[0054]
通过母材的离心雾化制取金属粉末的设备包括：带母材固定装置的立式主轴，母材端部的熔化室，旋转主轴和母材纵向运动机构、等离子加热器、粉末输出和按粒度分离系统、传输介质的进料和再循环系统；主轴上装有通过阴极连接到电路的集电器；用于对母材进行电解质等离子加热的腔室，腔室为带有电绝缘的圆锥体，腔室底部的电极通过阳极连接到电路，其顶部位于母材末端的水平面；液压系统，用于将电解质通过阳极供给到母材端部、母材壁和用于收集粉末的环形槽之间的工艺间隙。
[0055]
锥形腔室中的电极(阳极)带有孔和光敏电阻传感器，前者用于供给电解质，后者用于记录来自母材加热表面的温度并产生用于控制电解质等离子体电势的信号；将电解质通过阳极供给到母材末端的液压系统采用电解质散热器，确保温度稳定在40～60℃的范围内。
[0056]
供给电解质的液压系统包含用于重力沉积、将粉末按粒度分离并将其从设备中输出的腔室；主轴3安装在机架1上，机架1的下部安装有水箱15，水箱15带有水泵16、承压管17和用于冷却电解质的热交换器18。
[0057]
本发明提出的方法是通过使用电解质等离子加热母材来实现的，使用电源的阴极将母材连接在电路中，这为增加热功率和提供高加热速率创造了条件。同时，这也为在母材表面形成一层薄熔化层、并将该层分散成几乎相同的小液滴、使这些液滴在液体(碱性盐的水溶液)中迅速结晶提供了条件。母材转速的增加会导致较小的金属液滴从母材上分离，并获得更分散的粉末粒度，见表1。
[0058]
所提方法的重要特征是具有高的生产率，获得粉末质量高，以及制粉材料消耗和能耗成本低。本发明的本质可以通过设备图来说明，图1是制取粉末的设备全视图。图2是使用扫描电子显微镜获得的fealni粉末表面形貌。图3是根据电子显微镜数据建立的fealni的粒度柱状分布图。
[0059]
根据本发明，所提出的制取微粉的方法是通过将母材端部浸入碱性盐溶液(电解质)中来实现的，该溶液流经电极中的孔，由阳极连接到电路。母材通过阴极连接到电路。
[0060]
电解质从阳极流向阴极的运动方向与电解质中带电粒子的运动方向一致。同时，在电解质中发生薄熔化层的雾化和金属液滴的球化，并在离心力和微放电作用产生的压力下从母材端面脱离；母材分散层的颗粒被电解质流冲走，并在重力作用下沉积在电解液排出通道的槽里。这可以快速冷却分散的合金颗粒，并从电解液排出通道的槽里将它们按粒度分离。
[0061]
综上，该方法可在窄粒度范围内制取高质量的微粉，粒度范围由功率密度和母材的转速决定。
[0062]
例如，镍基母材的直径为50毫米。将母材端部浸入电解质溶液(12％ na2co3)层下2～3毫米。母材通过集电器连接着阴极并与能量转换器电路相连，该转换器功率小于60kw、输出电压200～300v。
[0063]
母材的加热控制系统具有光敏电阻传感器，可接收来自熔化层的辐射，并在规定的辐射上限时发出信号，将电极电压降低，从而使加热过程稳定。该控制系统确保在母材端面上薄熔化层的形成和分散，并最终形成窄粒度分布的粉末。
[0064]
设备的机械部分是立式主轴，其旋转速度可控，范围为1500～5000r/min，并具有电接触点为母材雾化提供电能。给电解等离子加热母材的腔室输送电解液的系统是由一个内置功率250w的离心泵构成的电绝缘容器(水箱)，通过阳极将电解液供给至母材(阴极)端部和循环冷却液(电解液)，母材在水箱和腔室之间分散并按粒度分离。
[0065]
接通300伏高压后，开始在母材端面形成等离子层，并在该层中发生微放电。母材表面熔化层在离心力和放电压的作用下雾化和分散；薄层的加热和熔化产生辐射，它被光敏电阻传感器捕获并将电压转换到200伏。在200伏电压下，加热强度降低，表面的辐射水平也降低，再转换到300伏高压，以精确控制加热温度并在母材表面形成薄的熔化层。
[0066]
母材以3000r/min的速度旋转并通过放电激活熔化层使母材表层分散，形成30～100μm窄粒度分布的微粉。母材的可控运动可确保加热过程和熔化层分散的稳定性，提高制粉效率、减少用于分散的电能消耗。
[0067]
最优的加工工艺为：母材端部浸入电解液的深度为2～3mm，电解液流速0.5m3/h，电压为200～300v。
[0068]
母材端部表层熔化过程和熔体的分散过程是连续的。根据特征辐射的强度和传感器的电信号，通过改变电极间的电压来控制加热；因此，改变电极间的电压，可以加强分散过程并制取具有不同粒度的粉末。该方法通过电解质等离子加热来实现，不同于原型方法的等离子加热，电解质等离子加热的效率高、加热功率密度高达104w/cm2。
[0069]
根据工艺要求，可以提高加热电压和功率密度，以保证难熔材料的分散、制取各种粒度的粉末；电解质温度控制在40～60℃范围内，最适合电解质等离子和熔体分散颗粒的冷却工序。
[0070]
具体的，一种用于制取金属粉末的方法及设备，通过对母材上熔化层进行离心雾化来制取金属粉末。该设备的已知重要特征有：带母材固定装置的立式主轴，母材端部的熔化室，旋转主轴和母材纵向运动机构以及等离子加热器。
[0071]
该设备包含，主轴1：配备集电器、通过阴极连接到电路；2)腔室：用于对母材进行电解质等离子加热，母材为带有电绝缘的圆锥体，其底部连接电极、带有用于电解液通过的孔，该电极通过阳极连接到电路。锥形腔室的顶部位于母材端部的平面上。
[0072]
液压系统确保电解质流经过阳极到达母材端部、母材与电解液之间的工艺间隙、用于收集粉末的环形槽。根据记录来自母材端部的温度传感器的信号，按熔体分散层的尺寸，该设备可设定主轴和腔室的垂直移动；光敏电阻传感器放置在电解质流中，沿着电极轴测量来自母材端部的热辐射。根据传导信号值控制母材端部的加热速率，确保金属液滴的窄粒度分散、冷却和分离。
[0073]
图1展示的是用于实现所提方法的设备图。
[0074]
图2是扫描电镜拍摄的fealni粉末的微观形貌照片。分散工艺转速为1000r/min。
[0075]
图3是根据电子显微镜数据绘制的fealni粒度柱状分布图。分散工艺转速为1000r/min。
[0076]
图2显示了使用扫描电子显微镜获得的fealni粉末形态的显微照片，分散是以
1000r/min的转速进行的。分散颗粒的照片证实其形状为球形，且表面粗糙度高，这是由于材料在冷却液中的高速冷却决定的。粗糙表面的表面积更高，在后续涂层或零件的制造过程中可以实现分散颗粒的快速加热。
[0077]
图3是根据电子显微镜数据绘制的fealni粒度柱状分布图，分散工艺是以1000转/分的转速进行的。即使在低转速下分散，粉末直径的偏差也非常低，400-700μm粒径粉末的比例可达80％。
[0078]
如图1所述，通过母材的离心雾化制取金属粉末的设备组成如下：机架1，在机架上固定着带有主轴3的支架2。主轴的旋转由电机4和皮带5来传动实现。主轴内的辊6安装在气浮支柱7上。支柱有径向气浮轴承8和轴向气浮轴承9。空气通过第一管道10供给到支柱。在主轴3的辊6表面安装有铜-石墨集电器11，由加压装置12进行弹簧加压。来自换流器14的第一导线13(负极)连接到集电器。
[0079]
机架1的下部安装有水箱15，水箱带有水泵16、承压管17和用于冷却电解质的热交换器18。在水箱中的隔离室19上固定着用于电解质流过的锥形腔室-集聚器20，其由非导电材料制成。腔室—集聚器与主轴同轴，并在其下部有金属或石墨制成的阳极，该阳极通过第二导线21(正极)连接到电流转换器14。
[0080]
腔室置于金属外壳22中，该外壳下部指向带有用于收集和分离粉末的带隔板24的槽23。隔板位于槽上，垂直于电解质流。带有中性气体环形分配器26的金属罩25固定在腔室顶部；气体通过第二管道27供给。
[0081]
主轴组件3安装在滑动支架28上，支架能够沿垂直于电解质水平面的导轨、通过电机29驱动来移动。在锥形腔室—集聚器20中，与母材同轴安装着传感器30，用来检测熔化层辐射量(热流)并发出控制信号。
[0082]
电解液通过压力管道经由带通孔的阳极和锥形腔室集聚器20供给到母材31的端部，母材31由专用夹具32固定在主轴组件的轴6上。最终电流从阳极通过电解质流到阴极母材，在其端部形成等离子层33，该层实现微放电。利用等离子层33的放电能量熔化、激活母材端部，形成薄熔化层。
[0083]
本发明的具体实施方式为：
[0084]
搭建一个试验平台来验证所提出方法的有效性，如图1。
[0085]
实施例1：
[0086]
制取金属粉末的方法是通过母材的离心雾化来实现的。母材材料是镍基合金，直径为50mm。将母材端部浸入电解质溶液(12％的na2co3溶液)层下2～3mm。母材通过阴极连接到能量转换器的电路，功率不超过60kw，输出电压为200和300v。
[0087]
在示例1中，设定以下参数：母材转速在1000～3000r/min的范围。
[0088]
在实验过程中，有目的地控制粉末的分散度和合格球形粉末的百分比。
[0089]
试验结果见表1。
[0090]
表1
[0091][0092]
实验表明，随着工件转动速度的增加，粉末粒径的离散度显著降低，转速为1000r/min时，获得的颗粒尺寸为200～800μm，转速为3000r/min时，获得的颗粒尺寸为20～100μm。粉末的合格率随工件转动速度的增加而提高，在转速为3000r/min时达到98％。
[0093]
实施例2：
[0094]
将所述方法(电解质等离子加热母材端部至熔融的方法)与原型方法(通过离心雾化法制取金属粉末的方法和设备)(专利ru 2645169c2)[4]进行了比较。
[0095]
对比实验都使用镍基合金工件，分散条件相同，但母材线速度降低了30％，且等离子加热系统的功率更低。
[0096]
实验结果参见表2。
[0097]
表2
[0098][0099]
与原型方法相比，在产量相同、合格率均为98％时，所提方法制取的粉末粒度更集中、粉末颗粒更细。对比二者的工艺参数发现，与原型方法相比，所提方法更经济。在制取粉末的过程中，它比原型方法减少80％的能耗。
[0100]
所提方法可以在母材线速度较小的情况下制取更细的粉末。
[0101]
所提方法比原型方法效率高，具备制取小批量高质量粉末的可行性和通用性。在实施例中，与原型方法相比，可在较低的旋转速度下制取更细的粉末。此外，所提方法可以进行纳米晶组织和窄粒度分布的快速淬火粉末的制取，这些粉末可用于增材制造和热喷涂工艺。
[0102]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种制取金属粉末的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤(一)，将母材送入熔化区和旋转雾化单元、使母材端部熔化并通过旋转雾化单元确保其离心雾化、获得雾化颗粒后在快速运动过程中冷却和固化；步骤(二)，母材的加热和熔化是通过将母材端部浸入碱性盐水电解质溶液中来实现的，电解质溶液作为电极的阳极，母材作为阴极连接到电路中，在电极之间产生200～300伏的电势差，加热工件表面；步骤(三)，通电后以微放电形式使母材端部熔化，放电由电解质等离子转换而来；在电解质流中，母材端部的金属液滴凝固成球形颗粒并分散，同时，电解液水平面的位置根据母材端部颗粒分散层的尺寸来确定。2.根据权利要求1所述的一种制取金属粉末的方法，其特征在于：200～300v的电极电压是根据阴极母材表面上加热层的辐射强度来控制的：辐射温度比合金的熔化温度高100～150℃时，调整为200v；辐射温度与合金的熔点相近时，发出控制信号，将电压调整为300v。3.根据权利要求1所述的一种制取金属粉末的方法，其特征在于：将母材端部浸入碱性盐溶液流中。4.根据权利要求1所述的一种制取金属粉末的方法，其特征在于：熔体的分散和金属液滴球化成形是在电解液流中实现的，电解液流的方向是从阳极下面到母材表面。5.根据权利要求1所述的一种制取金属粉末的方法，其特征在于：熔体分散产生的粉末颗粒被电解液流动带走，并在重力作用下沉积在电解液排出通道的槽中。6.一种制取金属粉末的设备，其特征在于：包括：带母材固定装置的立式主轴(3)，母材端部的熔化室，旋转主轴(3)和母材(31)纵向运动机构；主轴(3)上装有通过阴极连接到电路的集电器(11)；用于对母材进行电解质等离子加热的腔室(20)，腔室(20)为带有电绝缘的圆锥体，腔室底部的电极通过阳极连接到电路，腔室带有用于电解液通过的孔，腔室(20)底部的电极通过阳极连接到电路，该电极通过阳极连接到电路；锥形腔室的顶部位于母材端部的水平面上；液压系统，用于将电解质流通过阳极到达母材端部、母材壁之间的工艺间隙、用于收集粉末的环形槽。7.根据权利要求6所述的一种制取金属粉末的设备，其特征在于：所述锥形腔室中的电极带有孔和光敏电阻传感器(30)，前者用于供给电解质，后者用于记录来自母材加热表面的辐射并产生用于控制电解质等离子体电势的信号。8.根据权利要求6所述的一种制取金属粉末的设备，其特征在于：将电解质通过阳极供给到母材末端的液压系统采用电解质散热器，确保温度稳定在40～60℃的范围内。9.根据权利要求6所述的一种制取金属粉末的设备，其特征在于：供给电解质的液压系统包含用于重力沉积、将粉末按粒度分离并将其从设备中输出的腔室。10.根据权利要求6所述的一种制取金属粉末的设备，其特征在于：所述主轴(3)安装在机架(1)上，机架(1)的下部安装有水箱(15)，水箱(15)带有水泵(16)、承压管(17)和用于冷却电解质的热交换器(18)。
技术总结
本发明涉及一种制取金属粉末的方法及设备：包括下列步骤：步骤(一)，将母材送入熔化区和旋转雾化单元、使母材端部熔化并通过旋转雾化单元确保其离心雾化、获得雾化颗粒后在快速运动过程中冷却和固化；步骤(二)，母材的加热和熔化是通过将母材端部浸入碱性盐水电解质溶液中来实现的，电解质溶液作为电极的阳极，母材作为阴极连接到电路中，在电极之间产生200～300伏的电势差，加热母材表面；步骤(三)，通电后以微放电形式使母材端部熔化，放电由电解质等离子转换而来；在电解液流中，母材端部的金属液滴凝固成球形颗粒并分散；本发明结构简单，设计巧妙，能够确保粉末尺寸的高度均匀性和最小的气体渗入。性和最小的气体渗入。性和最小的气体渗入。
