(19)國家知識產(chǎn)權局(12)發(fā)明專利(10)授權公告號CN119370611B(65)同一申請的已公布的文獻號(73)專利權人西安優(yōu)耐特容器制造有限公司地址710299陜西省西安市西安經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)涇渭工業(yè)園西金路(72)發(fā)明人劉璐高嶺孫楊王一安韓利強汪舸王婭輝張衛(wèi)剛(74)專利代理機構西安毅聯(lián)專利代理有限公司專利代理師徐澤鵬B22F1/14(2022.01)審查員郭洋民一種用于等離子體球化粉末的送粉方法本申請屬于金屬粉末的加工技術領域，本申請公開了一種用于等離子體球化粉末的送粉方著所述送粉管的送粉段以直線運動軌跡進行輸送；隨后粉末進入所述送粉管的出粉段，粉末在出粉段輸送的過程中，出粉段的內(nèi)壁截面不斷減小，使得粉末的流速變大；粉末從所述出粉段的出口輸出后，粉末形成匯流，且粉末形成的氣流的截面積變大，但粉末形成的氣流的截面積小于等離子體區(qū)域；粉末在所述送粉管運動的過程中通過水冷機構對送粉管進行降溫。本申請解決了現(xiàn)有技術中直管式送粉裝置在輸送粉末時，難以21.一種用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于，包括以下步驟：將粉末送入送粉管(1)后，粉末沿著所述送粉管(1)的送粉段(2)以直線運動軌跡進行隨后粉末進入所述送粉管(1)的出粉段(3),粉末在出粉段(3)輸送的過程中，出粉段(3)的內(nèi)壁截面不斷減小，使得粉末的流速變大；所述出粉段(3)的內(nèi)壁周向均布有多個螺旋形的導氣槽(4),粉末在出粉段(3)移動1/2~3/4的出粉段(3)長度后，粉末氣流的外層在所述導氣槽(4)的作用下進行旋轉；粉末從所述出粉段(3)的出口輸出后，粉末形成匯流，且粉末形成的氣流的截面積變大，導氣槽(4)使得粉末形成的氣流的截面積變大的幅度減?。坏勰┬纬傻臍饬鞯慕孛娣e小于等離子體區(qū)域；粉末在所述送粉管(1)運動的過程中通過水冷機構對送粉管(1)進行降溫。2.根據(jù)權利要求1所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：通過調整出粉段(3)的內(nèi)壁和出粉段(3)的軸線之間的夾角來調節(jié)粉末氣流的流速，并改變粉末的匯流3.根據(jù)權利要求1所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：通過調整導氣槽(4)的旋轉角度來調節(jié)粉末的旋轉力和軸向力，使粉末氣流全部進入等離子體區(qū)域。4.根據(jù)權利要求3所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：導氣槽(4)的旋轉角度為7°,出粉段(3)的內(nèi)壁和出粉段(3)的軸線之間的夾角為15°。5.根據(jù)權利要求2所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：向筒形結構的內(nèi)水冷腔(21)注入設定壓力的冷卻水，冷卻水沿著內(nèi)水冷腔(21)的切線方向注入，使冷卻水形成湍流的流動狀態(tài)，直至移動至外水冷腔(22)和內(nèi)水冷腔(21)的交匯處，在這過程中冷卻水對送粉管(1)進行降溫。6.根據(jù)權利要求5所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：外水冷腔(22)為筒形結構，外水冷腔(22)套裝于內(nèi)水冷腔(21)上，冷卻水從外水冷腔(22)和內(nèi)水冷腔(21)的交匯處進入外水冷腔(22),直至冷卻水從外水冷腔(22)端部的出口排出，在這過程中冷卻水對內(nèi)水冷腔(21)的冷卻水進行降溫。7.根據(jù)權利要求6所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：水冷機構的端蓋(7)安裝時，端蓋(7)上的錐形結構的對接環(huán)(20)以旋轉、橫移的方式進入送粉管(1)端面的錐形結構的對接槽(18)內(nèi)，對接槽(18)和對接環(huán)(20)之間形成錐形的密封面。8.根據(jù)權利要求7所述的用于等離子體球化粉末的送粉方法，其特征在于：對接槽(18)和對接環(huán)(20)側壁之間的水冷外密封圈(15)以及對接槽(18)的槽底密封圈(19)能夠實現(xiàn)雙重密封結構，從而降低水從水冷腔經(jīng)端蓋(7)和送粉管(1)的密封面之間滲漏的幾率。3技術領域[0001]本申請屬于金屬粉末的加工技術領域，具體涉及一種用于等離子體球化粉末的送粉方法。背景技術[0002]球形粉體憑借其卓越的流動性、極低的應力狀態(tài)以及出眾的堆積密度，在眾多高科技領域中展現(xiàn)出了廣泛的應用潛力。這些特性使得球形粉體成為增材制造、精密集成電路制造、高效熱管理材料以及新能源技術不可或缺的組成部分。特別是在通過先進的等離子體球化法制備的球形粉體中，更是融合了粉體分散均勻、純度高、球形度近乎完美的優(yōu)點，進一步鞏固了其在球形粉體制備領域的領先地位。[0003]在粉末球化技術的核心等離子體產(chǎn)生裝置方面，目前主要存在射頻等離子體產(chǎn)生裝置、微波等離子體產(chǎn)生裝置和直流等離子體產(chǎn)生裝置三種類型。盡管射頻與微波等離子體產(chǎn)生裝置在技術上能夠提供高質量的等離子體環(huán)境，但其高昂的設備成本和相對較低的產(chǎn)量限制了它們在大規(guī)模生產(chǎn)中的應用。相比之下，直流等離子體產(chǎn)生裝置憑借其低成本、高效率以及廣泛的適用性，成為了球形粉體大規(guī)模生產(chǎn)的理想選擇。[0004]直流等離子體產(chǎn)生裝置所激發(fā)的等離子體，不僅能量集中度高、密度大，而且擁有顯著的溫度梯度，這為粉末的快速球化提供了理想的條件。具體來說，不規(guī)則形狀的粉末顆粒在穿越等離子體區(qū)域時，會經(jīng)歷快速加熱直至熔化，隨后在極高的溫度梯度作用下迅速冷卻凝固，最終轉變?yōu)楸砻婀饣?、形態(tài)規(guī)整[0005]然而，在實際操作中，直流等離子體產(chǎn)生裝置也面臨著一系列挑戰(zhàn)。尤其是其等離子體中心區(qū)域雖然溫度極高，但這一高溫區(qū)域相對狹窄，使得粉末的有效處理變得復雜。傳統(tǒng)的直管式送粉裝置在輸送粉末時，粉末區(qū)域在離開裝置后會逐漸擴大，導致難以確保所有待處理的粉末都能被精準送入等離子體中心區(qū)域。為了應對這一問題，雖然可以通過減小送粉裝置的尺寸和減少送粉量來嘗試解決，但這無疑會犧牲生產(chǎn)效率。此外，等離子體區(qū)域的高溫度梯度和由此產(chǎn)生的較大剛度，使得部分粉末即使看似接近等離子體區(qū)域，也可能因能量不足而無法真正進入，反而被等離子體的擾流帶走。這些問題不僅嚴重削弱了等離子體的球化效果，還極大地限制了直流等離子體技術在提高球形粉體產(chǎn)量方面的潛力。發(fā)明內(nèi)容[0006]本申請實施例通過提供一種用于等離子體球化粉末的送粉方法，解決了現(xiàn)有技術中直管式送粉裝置在輸送粉末時，難以確保所有待處理的粉末都能被精準送入等離子體中心區(qū)域的問題。[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種用于等離子體球化粉末的送粉方[0008]將粉末送入送粉管后，粉末沿著所述送粉管的送粉段以直線運動軌跡進行輸送；[0009]隨后粉末進入所述送粉管的出粉段，粉末在出粉段輸送的過程中，出粉段的內(nèi)壁4截面不斷減小，使得粉末的流速變大；[0010]粉末從所述出粉段的出口輸出后，粉末形成匯流，且粉末形成的氣流的截面積變大，但粉末形成的氣流的截面積小于等離子體區(qū)域；[0011]粉末在所述送粉管運動的過程中通過水冷機構對送粉管進行降溫。[0012]在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述出粉段的內(nèi)壁周向均布有多個螺旋形的導氣槽，粉末氣流的外層在所述導氣槽的作用下進行旋轉，使得粉末從出粉段的出口輸出后，粉末形成的氣流的截面積變大的幅度減小。[0013]在一種可能的實現(xiàn)方式中，粉末在出粉段輸送的過程中，出粉段的內(nèi)壁截面不斷減小，粉末的流速變大，粉末在出粉段移動1/2～3/4的出粉段長度后，粉末在導氣槽的作用下進行旋轉。[0014]在一種可能的實現(xiàn)方式中，通過調整出粉段的內(nèi)壁和出粉段的軸線之間的夾角來調節(jié)粉末氣流的流速，并改變粉末的匯流效果。[0015]在一種可能的實現(xiàn)方式中，通過調整導氣槽的旋轉角度來調節(jié)粉末的旋轉力和軸向力，使粉末氣流全部進入等離子體區(qū)域。[0016]在一種可能的實現(xiàn)方式中，導氣槽的旋轉角度為7°,出粉段的內(nèi)壁和出粉段的軸[0017]在一種可能的實現(xiàn)方式中，向筒形結構的內(nèi)水冷腔注入設定壓力的冷卻水，冷卻水沿著內(nèi)水冷腔的切線方向注入，使冷卻水形成湍流的流動狀態(tài)，直至移動至外水冷腔和內(nèi)水冷腔的交匯處，在這過程中冷卻水對送粉管進行降溫。[0018]在一種可能的實現(xiàn)方式中，外水冷腔為筒形結構，外水冷腔套裝于內(nèi)水冷腔上卻水從外水冷腔和內(nèi)水冷腔的交匯處進入外水冷腔，直至冷卻水從外水冷腔端部的出口排出，在這過程中冷卻水對內(nèi)水冷腔的冷卻水進行降溫。[0019]在一種可能的實現(xiàn)方式中，水冷機構的端蓋安裝時，端蓋上的錐形結構的對接環(huán)以旋轉、橫移的方式進入送粉管端面的錐形結構的對接槽內(nèi)，對接槽和對接環(huán)之間形成錐形的密封面。[0020]在一種可能的實現(xiàn)方式中，對接槽和對接環(huán)側壁之間的水冷外密封圈以及對接槽的槽底密封圈能夠實現(xiàn)雙重密封結構，從而降低水從水冷腔經(jīng)端蓋和送粉管的密封面之間滲漏的幾率。[0021]本發(fā)明實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：[0022]本發(fā)明實施例提供了一種用于等離子體球化粉末的送粉方法，粉末在出粉段輸送此從出粉段的出口輸出后的粉末的氣流具有能量高、流速快的特點，使得從出粉段的出口輸出后的粉末氣流的截面積相對現(xiàn)有粉末氣流不容易變大，即粉末從出粉段的出口輸出后，粉末形成的氣流的截面積雖然會變大，但比現(xiàn)有技術中的截面積小很多，因此完全能夠符合等離子體區(qū)域的接收范圍。從出粉段的出口輸出的粉末氣流具有能量高、流速快的特點，因此出粉段的出口處相對于現(xiàn)有技術更容易出現(xiàn)燒蝕的問題，而本發(fā)明通過水冷機構對送粉管進行降溫，能夠很好地解決這一問題，從而提高該裝置的使用壽命，本發(fā)明能夠保證粉末全部進入等離子體區(qū)域，防止被等離子體的擾流帶走，進而保證等離子體的球化效果，從而極大地提高了直流等離子體生產(chǎn)的球形粉體的產(chǎn)量。5附圖說明[0023]為了更清楚地說明本申請實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0024]圖1為本發(fā)明實施例一提供的用于等離子體球化粉末的送粉裝置的結構示意圖。[0025]圖2為本發(fā)明實施例提供的出粉段的結構示意圖一。[0026]圖3為本發(fā)明實施例提供的出粉段的結構示意圖二。[0027]圖4為本發(fā)明實施例二提供的用于等離子體球化粉末的送粉裝置的結構示意圖。[0028]圖5為本發(fā)明實施例二提供的用于等離子體球化粉末的送粉裝置的端蓋的分離狀態(tài)示意圖。[0029]附圖標記：1-送粉管；2-送粉段；3-出粉段；4-導氣槽；5-進水管；6-回水管；7-端蓋；8-第一堵環(huán)；9-冷卻水進水接頭；10-第二堵環(huán)；11-冷卻水出水接頭；12-送粉密封圈；13-圓環(huán)體；14-圓環(huán)面；15-水冷外密封圈；16-水冷內(nèi)密封圈；17-連接座；18-對接槽；19-槽底密封圈；20-對接環(huán)；21-內(nèi)水冷腔；22-外水冷腔。具體實施方式[0030]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。僅是為了便于描述本發(fā)明實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。術語“第一”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明實施例中的具體含義。[0032]如圖1至圖5所示，本發(fā)明實施例提供的用于等離子體球化粉末的送粉方法，采用了一種用于等離子體球化粉末的送粉裝置，包括送粉管1和水冷機構。[0033]送粉管1包括送粉段2和出粉段3,出粉段3的內(nèi)壁為錐形結構，出粉段3的大口端連接于送粉段2的出口，出粉段3的內(nèi)壁周向均布有多個導氣槽4,導氣槽4沿出粉段3的軸線螺旋設置。[0034]送粉管1上套設有水冷機構。[0035]本實施例中，出粉段3的內(nèi)壁的圓錐半角為5°~60°。[0036]本實施例中，導氣槽4的旋轉角度為3°~15°。[0037]本實施例中，水冷機構包括進水管5、回水管6和端蓋7。6[0038]進水管5同軸套裝于送粉管1上，進水管5的后端通過第一堵環(huán)8和送粉管1外壁密封連接。進水管5的后部設置有冷卻水進水接頭9。[0039]回水管6同軸套裝于進水管5上，回水管6的后端通過第二堵環(huán)10和進水管5的外壁密封連接，回水管6的后部設置有冷卻水出水接頭11,回水管6的前端通過端蓋7和送粉管1的出口端密封連接，進水管5的前端和端蓋7間隔設置。[0040]需要說明的是，水冷機構形成了如圖1所示的外水冷腔22和內(nèi)水冷腔21。第一堵環(huán)8和第二堵環(huán)10均通過焊接的方式進行連接。端蓋7處溫度高，因此易損壞，采用獨立設計不僅可以降低加工成本，而且易于更換。水冷機構形成了圖示中的換熱空間，換熱空間一側的截面呈n字型。冷卻水進水接頭9與進水管5的內(nèi)壁相切，從而提高換熱效率。[0041]本實施例一中，送粉段2和出粉段3通過螺紋連接，送粉段2和出粉段3的對接面之間設置有送粉密封圈12。[0042]需要說明的是，送粉密封圈12用于保證送粉段2和出粉段3之間的密封性。送粉段2采用獨立設計不僅可以降低加工成本，而且易于更換。[0043]本實施例一中，端蓋7包括相連接的圓環(huán)體13和圓環(huán)面14,圓環(huán)體13為筒形結構，圓環(huán)體13和圓環(huán)面14的截面為L型結構。圓環(huán)體13的端部和回水管6的前端螺紋連接，圓環(huán)體13和回水管6的對接面之間設置有水冷外密封圈15。[0044]圓環(huán)面14和送粉段2的對接面之間設置有水冷內(nèi)密封圈16。[0045]需要說明的是，圓環(huán)面14和送粉段2的對接處、送粉段2和出粉段3的對接處以及圓環(huán)體13和回水管6的對接面處均設置有臺階，臺階能夠提高密封效果，同時還能夠使對接處平滑過渡。通過圓環(huán)體13和回水管6的螺紋連接使圓環(huán)面14和送粉段2形成抵接的連接方3可選用不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎢合金或者鈦合金，本高，傳熱效果好，因此送粉管1容易通過水冷機構進行降[0047]本實施例中，回水管6上安裝有連接座17,連接座17上設置有安裝孔。[0048]需要說明的是，該裝置通過連接座17安裝到等離子體球化設備上或等離子體球化[0049]本實施例二中，送粉段2端面的周向設置有環(huán)形的對接槽18,對接槽18的截面為錐形結構，對接槽18的底部設置有槽底密封圈19。[0050]端蓋7包括圓環(huán)體13、圓環(huán)面14和對接環(huán)20,圓環(huán)體13為筒形結構，圓環(huán)體13的后端和回水管6的前端螺紋連接，圓環(huán)體13和回水管6的對接面之間設置有水冷外密封圈15。[0051]圓環(huán)面14的外圈連接于圓環(huán)體13的前端，圓環(huán)面14的內(nèi)圈設置有對接環(huán)20,對接環(huán)20側壁的截面為錐形結構，對接環(huán)20插接于對接槽18內(nèi)，對接環(huán)20的端部與槽底密封圈19抵接。[0052]本實施例二中，對接環(huán)20的外壁設置有水冷內(nèi)密封圈16,對接槽18的內(nèi)壁和水冷內(nèi)密封圈16抵接。[0053]需要說明的是，本實施例送粉段2和出粉段3為一體式結構，從而無需擔心送粉段2和出粉段3之間的密封問題。[0054]本實施例的多種密封圈可選用氟橡膠或者硅橡膠。7[0055]如圖1至圖5所示，本發(fā)明實施例提供的用于等離子體球化粉末的送粉方法，包括以下步驟：[0056]將粉末送入送粉管1后，粉末沿著送粉管1的送粉段2以直線運動軌跡進行輸送。[0057]隨后粉末進入送粉管1的出粉段3,粉末在出粉段3輸送的過程中，出粉段3的內(nèi)壁截面不斷減小，使得粉末的流速變大。[0058]粉末從出粉段3的出口輸出后，粉末形成匯流，且粉末形成的氣流的截面積變大，但粉末形成的氣流的截面積小于等離子體區(qū)域。[0059]粉末在送粉管1運動的過程中通過水冷機構對送粉管1進行降溫。[0060]需要說明的是，粉末在出粉段3輸送的過程中，出粉段3的截面不斷減小，根據(jù)伯努利原理，粉末的流速變大，且粉末形成匯流，因此從出粉段3的出口輸出后的粉末的氣流具有能量高、流速快的特點，使得從出粉段3的出口輸出后的粉末氣流的截面積相對現(xiàn)有粉末氣流不容易變大，即粉末從出粉段3的出口輸出后，粉末形成的氣流的截面積雖然會變大，但比現(xiàn)有技術中的截面積小很多，因此完全能夠符合等離子體區(qū)域的接收范圍。從出粉段3的出口輸出的粉末氣流具有能量高、流速快的特點，因此出粉段3的出口處相對于現(xiàn)有技術更容易出現(xiàn)燒蝕的問題，而本發(fā)明通過水冷機構對送粉管1進行降溫，能夠很好地解決這一問題，從而提高該裝置的使用壽命，本發(fā)明能夠保證粉末全部進入等離子體區(qū)域，防止被等離子體的擾流帶走，進而保證等離子體的球化效果，從而極大地提高了直流等離子體生產(chǎn)的球形粉體的產(chǎn)量。[0061]該裝置使用前進行密封測試，首先通過冷卻水進水接頭9和冷卻水出水接頭11分別連接水源，然后通入0.4MPa～0.6MPa的冷卻水，保持30分鐘，如無冷卻水泄露，則將冷卻水斷開并排除管道中的冷卻水，最后將該裝置通過連接座17安裝到設備上。如在打壓或者使用時由于燒蝕出現(xiàn)冷卻水泄露的情況，則先通過連接座17將該裝置從設備上拆下來，然[0062]本實施例中，出粉段3的內(nèi)壁周向均布有多個螺旋形的導氣槽4,粉末氣流的外層在導氣槽4的作用下進行旋轉，使得粉末從出粉段3的出口輸出后，粉末形成的氣流的截面積變大的幅度減小。[0063]需要說明的是，粉末氣流的外層在導氣槽4的作用下進行旋轉，通過使粉末氣流的外層旋轉，能夠使從出粉段3的出口輸出后的粉末氣流的截面積相對現(xiàn)有粉末氣流更不容易變大，這樣的粉末氣流可以突破等離子體區(qū)域的剛度，進而順利到達等離子體區(qū)域。[0064]本實施例中，粉末在出粉段3輸送的過程中，出粉段3的內(nèi)壁截面不斷減小，粉末的流速變大，粉末在出粉段3移動1/2～3/4的出粉段3長度后，粉末在導氣槽4的作用下進行旋轉。[0065]本實施例中，導氣槽4在出粉段3的軸線的投影長度為出粉段3的長度的1/4～1/2。[0066]需要說明的是，導氣槽4會降低粉末氣流的能量，即粉末氣流的速度會降低，因此導氣槽4的長度設置還能降低粉末氣流的速度的損失量。如果導氣槽4設置在出粉段3的進口處，那么會提前使氣流的軸向力轉化為旋轉力，再疊加錐形結構的出粉段3內(nèi)壁產(chǎn)生的匯流效果，氣流有可能還沒有到出粉段3的出口時，即粉末氣流在出粉段3中部的某個位置就會聚到一塊，這樣的話速度損失更大，甚至有可能堵塞在出粉段3內(nèi)。導氣槽4的長度設置還8能夠降低加工難度。[0067]本實施例中，通過調整出粉段3的內(nèi)壁和出粉段3的軸線之間的夾角來調節(jié)粉末氣[0068]本實施例中，通過調整導氣槽4的旋轉角度來調節(jié)粉末的旋轉力和軸向力，使粉末氣流全部進入等離子體區(qū)域。[0069]本實施例中，導氣槽4的旋轉角度為7°,出粉段3的內(nèi)壁和出粉段3的軸線之間的夾[0070]需要說明的是，出粉段3的內(nèi)壁的圓錐半角優(yōu)選15°,這個尺寸能夠使粉末氣流過渡的更加平穩(wěn)，出粉段3的內(nèi)壁的圓錐半角過大會使粉末氣流速度變大，使粉末堆積在出粉口，進而堵塞送粉管1,出粉段3的內(nèi)壁的圓錐半角太小的話匯流效果也有限。[0071]導氣槽4的旋轉角度是指導氣槽4兩端連線和出粉段3的軸線的夾角，導氣槽4的旋轉角度優(yōu)選7°,導氣槽4能夠將粉末氣流的軸向力變成周向的旋轉力，這個尺寸是根據(jù)圓錐半角以及需要粉末氣流旋轉的力度綜合分析得出的，導氣槽4的旋轉角度太大的話本身加工是有困難的，且粉末氣流的旋轉力太大，會降低軸向力，使其難以到達等離子體區(qū)域，粉