本发明涉及粉末金属制备，具体涉及一种利用cak制备超细金属粉末的方法。
背景技术：
1、cak制粉技术是属于雾化制粉技术的范畴内，雾化制粉技术是指利用高速的流体介质(气体或者水)将液态金属流击碎而形成的细小液体，随后快速冷却获得的金属粉末，雾化制粉技术目前已经是微米级金属或者合金粉末的主要制备方式，雾化制备的金属粉末占世界粉末总量的80％以上，尤其在制备球形金属粉末上占比已经高达95％以上。雾化方式制备的金属粉末品种较多，几乎可以涉及到工业上所有的金属及合金体系，除了某些难熔的钨及钨合金、钽及钽合金还有部分非常活泼的金属及合金。
2、目前,主流雾化制粉方式有气雾化制粉和水雾化制粉：(1)气雾化制粉：按照设备结构也分为敞开式气雾化制粉，真空气雾化制粉(viga)，电极感应雾化制粉(eiga)，等离子雾化制粉(pa)等，气雾化制粉工艺主要是制备10～150微米的金属及合金粉末，其存在分布粒度范围宽、超细粉成品率低、以及部分有空心粉等缺点，大批量生产成为阻碍；(2)水雾化制粉工艺生产的粉末虽然能够生产平均粒径在10～20微米的左右的超细金属粉，但是其生产的粉末存在球形度差(不到50％)、氧含量高、流动性差、团聚严重、以及松装密度低等缺陷，不能满足于高端产品的生产要求，只能适用于部分低端、附加值低的产品加工。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有雾化制粉工艺(气雾化制粉和水雾化制粉)存在的超细粉成品率低、球形度差、氧含量高、流动性差、团聚严重、松装密度低以及有空心粉等等缺陷，而提供了一种利用cak制备超细金属粉末的方法，本发明的制备方法解决了现有雾化制粉工艺存在的诸多制粉缺陷。
2、本发明是通过如下技术方案实现的：
3、一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
4、s1、将金属或合金熔炼成金属液；
5、s2、将所述的金属液进行雾化，收集雾化后获得的粉末，完成超细金属粉末的制备；
6、其中：步骤s2中雾化采用的介质为联合雾化介质；所述的联合雾化介质为气体与液态气体的结合，且所述的气体与所述液态气体为两种不同的介质。
7、具体的，采用本发明的方法能够制得粒径在0.01～10.0μm的纳米级或超细微米级金属粉末。
8、具体的，本发明提供的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其是针对现有的雾化制粉技术存在超细微米级细粉收率低、球形度差、流动性能差、氧含量高、松装密度低以及会有空心粉等缺陷，尤其是针对制备平均粒径10.0μm以下的金属粉体存在收率低、流动性差、制备成本高等缺陷，而提出的一新的超细金属粉末制备工艺。
9、本发明的方法通过采用联合雾化介质可以制备超细微米级或是纳米级别的金属粉末，其粉末粒径可以控制在0.01～10.0μm。同时本发明方法制备的金属粉末拥有良好的球形度(球形度可以达到95％以上)、低氧含量(氧含量在100～700ppm)、成品率高(成品率达到了50％～80％)、且成本低(本发明的制备成本约是目前超细球形金属粉末制备成本的十分之一到五分之一)。
10、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：步骤s1、将金属或合金通过真空熔炼方式熔炼成金属液。
11、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：步骤s1中所述的合金为软磁材料；
12、所述的软磁材料选自铁基软磁材料、铁硅软磁材料、铁硅铝系软磁材料、铁硅硼系软磁材料、铁镍系软磁材料、铁铬系软磁材料中的一种。
13、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：步骤s2、将所述的金属液输送至雾化室并以设定流量喷出，形成金属液流，将所述的联合雾化介质引入雾化器中并通过所述雾化器以高压方式喷出撞击到金属液流上进行联合雾化，收集雾化后获得的粉末，即完成超细金属粉末的制备。
14、更进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：所述的联合雾化介质从所述雾化器中喷出的压力为10～250mpa。
15、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：步骤s2、将所述的金属液输送至雾化室并以设定流量喷出，形成金属液流，将所述的联合雾化介质引入雾化器中并通过所述雾化器以高压方式喷出撞击到金属液流上进行联合雾化，同时喷紊流气体撞击金属液流配合雾化，收集雾化后获得的粉末，即完成超细金属粉末的制备。另一种雾化方式。
16、本发明提供的利用cak制备超细金属粉末的方法，主要是采用高压的液态气体与惰性气体相结合方式进行联合雾化，同时还可以采用紊流气体进行配合雾化。
17、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：所述的气体选自氮气、氩气、氦气中一种。
18、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：所述的气体采用冷态、常温态或高温态；
19、其中：冷态温度为-200℃～-10℃；常温态温度为10℃～38℃；高温态温度为50℃～2000℃。
20、进一步的，一种利用cak制备超细金属粉末的方法：所述的液态气体选自液氮、液氩中的一种。
21、本发明的有益效果：
22、(1)本发明提供的利用cak制备超细金属粉末的方法，其采用联合雾化介质作为载体雾化金属液，其联合雾化介质为液态+气态的联合方式，采用此联合雾化介质可以突破传统雾化技术的壁垒，能够制备出超细微米级或纳米级的金属粉末，同时制备的金属粉末具有氧含量低、成品率高、球形度好、流动性好等优异特性，并且该方法的制备成本相对较低。
23、(2)本发明提供的利用cak制备超细金属粉末的方法，主要是采用高压的液态气体与惰性气体相结合方式进行联合雾化，同时还可以采用紊流气体进行配合雾化；与传统的水汽联合或者其他双气体雾化工艺不同的是，本发明提出的利用cak制备超细金属粉末的方法其不引入水作为雾化介质，同时也不引入含有杂质的介质作为雾化介质，能够保证金属粉末的纯净度以及极低的氧含量；此外本发明方法采用的液态气体使得冷却速度更快，因此产生的超细粉成品率高、空心粉少；本发明方法采用的高压方式可以使得超细粉粒径更小；本发明的方法还可以大幅降低生产升本；采用本发明的方法制备超细金属粉可以极大提高超细粉的流动性，同时还能间接提高松装密度与振实密度。
24、(3)在本发明的工艺中将液态气体与惰性气体联合使用，一方面能够提高整体的联合雾化介质压力，使得粉体细化；另一方面采用液态气体(液氮、液氩)可以显著提高冷却速率，使雾化后冷却收集粉末的速度提升，进一步提高了生产效率，本发明通过对联合雾化介质的优选既利于粉体的细化，又极大提升了雾化后的冷却速率(是传统冷却速度的10倍以上)。
1.一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，步骤s1、将金属或合金通过真空熔炼方式熔炼成金属液。
3.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，步骤s1中所述的合金为软磁材料；
4.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，步骤s2、将所述的金属液输送至雾化室并以设定流量喷出，形成金属液流，将所述的联合雾化介质引入雾化器中并通过所述雾化器以高压方式喷出撞击到金属液流上进行联合雾化，收集雾化后获得的粉末，即完成超细金属粉末的制备。
5.根据权利要求4所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，所述的联合雾化介质从所述雾化器中喷出的压力为10～250mpa。
6.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，步骤s2、将所述的金属液输送至雾化室并以设定流量喷出，形成金属液流，将所述的联合雾化介质引入雾化器中并通过所述雾化器以高压方式喷出撞击到金属液流上进行联合雾化，同时喷紊流气体撞击金属液流配合雾化，收集雾化后获得的粉末，即完成超细金属粉末的制备。
7.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，所述的气体选自氮气、氩气、氦气中一种。
8.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，所述的气体采用冷态、常温态或高温态；
9.根据权利要求1所述的一种利用cak制备超细金属粉末的方法，其特征在于，所述的液态气体选自液氮、液氩中的一种。