[发明专利]一种多层壳核结构CoxCuyPbz合金颗粒及其制备方法

摘要

本发明属于难混溶合金颗粒领域，具体公开了一种多层壳核结构CoxCuyPbz合金颗粒及其制备方法。该方法利用一凝固成型装置，通过设计合理的合金成分配比、两真空室压力、Cu辊的辊面线速度制备空心CoxCuyPbz合金颗粒。本发明制得的壳核合金颗粒圆球度较高，表明光滑，壳核层并无破裂或空洞出现，内部只发生凝固反应，析出相简单，操作过程简单，费用较低。

主权项

一种多层壳核结构CoxCuyPbz合金颗粒的制备方法，以质量份数计，下角标x、y、z分别代表100份合金颗粒中Co、Cu、Pb所占的份数，且x+y+z=100，其特征在于：该方法利用一凝固成型装置，该装置包括第一真空室以及位于其顶部的第二真空室，第一真空室与第二真空室通过真空室导通阀连通，同时第一真空室通过抽真空导通阀与外部的真空泵相连，第二真空室通过惰性气体导通阀与外部的惰性气体罐相连；第一真空室内设有电机、Cu辊、接收器，电机与Cu辊驱动连接，接收器位于Cu辊旋转方向的前端位置；第一真空室与第二真空室的接触面上密封插设有石英试管，石英试管顶端一段位于第二真空室内，余段位于第一真空室内并且该段外部设有感应线圈，且石英试管底端开设有喷嘴，喷嘴与Cu辊的辊面正对；感应线圈和电机与外部各自对应的开启控制装置连接；前述外部均指第一真空室和第二真空室的外部；该方法利用凝固成型装置制备多层壳核结构CoxCuyPbz合金颗粒的步骤如下：S1、依据目标合金CoxCuyPbz中Co、Cu、Pb的质量比称取金属Co、Cu和Pb，放入石英试管中，再将石英试管密封插设在第一真空室与第二真空室的接触面上；其中x=y=47.5，z=5；S2、首先关闭惰性气体导通阀，打开抽真空导通阀和真空室导通阀，启动真空泵对两个真空室抽真空后关闭抽真空导通阀，然后开启惰性气体导通阀，充入惰性气体；再次关闭惰性气体导通阀−抽真空−充入惰性气体，反复操作5~7次；最后一次抽真空−充入惰性气体后，使两真空室内真空度为0.5±0.05Kpa，关闭真空室导通阀和惰性气体导通阀；S3、开启感应线圈的开启控制装置，加热石英试管内样品，使其熔化并过热100 K以上，保温3~5 min后，开启电机的开启控制装置驱动Cu辊旋转并观察Cu辊旋转平稳之后，调节电机的角速度使Cu辊的辊面线速度为30 m/s，开启惰性气体导通阀，石英试管内合金液在相对压力差作用下喷射到旋转的Cu辊表面冷却形成多层壳核结构CoxCuyPbz合金颗粒，并被Cu辊沿切线方向甩出而收集在接收器内。