那艾仪器喷雾干燥机在球形钨粉制备中是一种重要的设备,主要用于将钨粉前驱体溶液(如钨酸铵溶液)通过喷雾干燥技术转化为球形钨粉。
以下是喷雾干燥机在球形钨粉制备中的应用及详细步骤:
1. 喷雾干燥机在球形钨粉制备中的作用 造粒:将钨粉前驱体溶液雾化成微小液滴,通过干燥形成球形颗粒。 干燥:快速蒸发液滴中的水分,得到干燥的球形钨粉。 粒度控制:通过调节雾化参数(如雾化器转速、进料速度)和干燥条件(如进风温度、出风温度),控制钨粉的粒度和形貌。
2. 采用那艾高速离心雾化器或压力式雾化器,将钨粉前驱体溶液雾化成微小液滴。 热风系统:提供高温热风,用于快速干燥液滴。 干燥塔:塔体通常采用不锈钢材质,内壁抛光处理,防止物料粘附。 旋风分离器:用于分离干燥后的球形钨粉和废气。 控制系统:采用PLC自动控制系统,精确调节操作参数。
3. 制备步骤
(1)前驱体溶液制备 原料选择:选择钨酸铵((NH₄)₁₀W₁₂O₄₁·5H₂O)作为钨粉前驱体。 溶液配制:将钨酸铵溶解于去离子水中,配制成一定浓度的溶液(如10%-20%)。
(2)喷雾干燥 雾化:将钨酸铵溶液通过雾化器雾化成微小液滴。 干燥:液滴与高温热风接触,水分迅速蒸发,形成干燥的球形钨粉。 参数控制: 进风温度:200°C-300°C。 出风温度:100°C-150°C。 雾化器转速:10,000-30,000 rpm。 进料速度:根据设备容量和溶液浓度调整。
(3)粉末收集 旋风分离:干燥后的球形钨粉通过旋风分离器收集。 后处理:将收集的钨粉进行筛分,去除过大或过小的颗粒。
(4)还原处理 氢气还原:将喷雾干燥得到的球形钨粉在氢气气氛中高温还原(如800°C-1000°C),得到纯钨粉。 粒度控制:通过调节还原温度和氢气流量,控制钨粉的粒度和形貌。
喷雾干燥技术能够快速蒸发水分,提高生产效率。 粒度均匀:通过调节雾化参数,可以得到粒度均匀的球形钨粉。 自动化控制:采用PLC控制系统,实现精确控制和稳定生产。
应用领域
硬质合金:球形钨粉是制备硬质合金的重要原料。
电子材料:用于制备电子元件和半导体材料。
3D打印:球形钨粉可用于金属3D打印。
喷雾干燥机通过雾化、干燥和收集等步骤,能够高效制备球形钨粉。通过调节雾化参数和干燥条件,可以控制钨粉的粒度和形貌,满足不同应用领域的需求。