CN114918420A - 一种用于制造粉末材料的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种用于制造粉末材料的设备及方法。该设备应用于棒料，所述棒料包括用于接受等离子弧作用的棒料端面，包括：等离子弧发生装置，所述等离子弧发生装置包括阴极，在所述等离子弧发生装置启用时，所述阴极发出作用在所述棒料端面上的等离子弧，其中，所述阴极构造成使得：所述阴极与所述棒料具有间隔距离，以及所述等离子弧在所述棒料端面上的作用位置与所述棒料端面的中央位置具有偏移距离。本发明实施例可以通过偏移等离子弧与棒料头发生作用位置，使棒料外沿受热充分，从而及时形成液膜并顺利雾化成粉，避免出现翻边现象。
Description
本申请以2021年1月28日提交的名称为“一种用于制造粉末材料的设备及方法”的中国专利申请202110118198.3为优先权。
技术领域
本发明实施例涉及金属制粉技术领域，尤其涉及一种用于制造粉末材料的设备及方法。
背景技术
球形粉末具有流动性好，松装、振实密度高等优点，广泛应用于增材制造、粉末冶金、注塑成形等技术。近年来，随着增材制造、粉末冶金、注塑成形、电子工业和半导体制备工艺等技术的发展和此类应用工业领域新技术开发的需求，对高品质铝、铜、银、金等软质金属球形粉末的需求愈发迫切。
相关技术中，现有制备软质金属球形粉末的技术多为多为球磨法、和气体雾化法，其中气体雾化法又分为空气雾化和惰性气体雾化。球磨法：一般使用不锈钢球，进行物理破碎，球磨环境充保护性气体。空气雾化法：通过喷嘴以压缩空气将熔化的金属液喷成雾状，雾状金属冷凝成粉。惰性气体雾化法：高压的惰性气体通过雾化器将熔融的液态金属喷成雾状，雾化的液态金属则急剧冷凝收缩为球形状。
球磨法生产的金属粉末中非球形粉、杂质和氧增量较高，球磨法不适用于高品质软质金属粉末的生产。空气雾化法生产的粉末氧增量高；惰性气体雾化法制备的金属粉末中存在卫星粉和空心粉。卫星粉影响粉末的流动性，空心粉在烧结过程中容易产生缺陷影响零件的冶金质量。同时雾化用坩埚也存在污染原料、增加氧含量和杂质含量的风险。
如图1和图2所示，传统等离子旋转电极雾化制粉设备的等离子枪钨极与棒料同心设定，由于等离子弧能量密度分布呈中间能量高外延能量低的特点，在制粉过程中易形成棒料外延受热熔化不充分，无法及时形成液膜，因此在制粉过程中，棒料端面会融化成内凹的形状。
关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：
由于棒料外延受热熔化不充分，棒料端面会融化成内凹的形状，并在棒料高速旋转过程中外延所受离心力相对更大，对于软质金属棒料当外延熔化不充分无法及时形成液膜时，外延组织所受的离心力将会撕扯棒料外延引起棒料翻边，从而使制粉设备停止运行，阻碍雾化制粉的进程。
因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供种用于制造粉末材料的棒料、设备及方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于制造粉末材料的设备，所述设备应用于棒料，所述棒料包括用于接受等离子弧作用的棒料端面，包括：等离子弧发生装置，所述等离子弧发生装置包括阴极，在所述等离子弧发生装置启用时，所述阴极发出作用在所述棒料端面上的等离子弧，其中，所述阴极构造成使得：所述阴极与所述棒料具有间隔距离，以及所述等离子弧在所述棒料端面上的作用位置与所述棒料端面的中央位置具有偏移距离。
本发明的一实施例中，所述等离子弧发生装置在启用时，所述阴极发出的等离子弧与所述棒料的中轴线相间隔且平行。
本发明的一实施例中，所述阴极与所述棒料的中轴线具有偏移距离且与所述棒料的中轴线相平行，并布置于所述等离子弧在所述棒料端面上的作用位置的前方。
本发明的一实施例中，所述等离子弧发生装置在启用时，所述阴极发出沿与所述棒料的中轴线成角度的方向行进的等离子弧。
本发明的一实施例中，所述阴极设置在所述棒料的中轴线上，并且所述阴极具有与所述棒料的中轴线成角度的方向倾斜的端部。
本发明的一实施例中，所述棒料为软质金属或软质合金。
本发明的一实施例中，所述棒料为铝、铜、银、金、铝合金、铜合金中的至少一者。
本发明的一实施例中，所述间隔距离和所述偏移距离是根据所述棒料的材质与工艺参数来确定的。
本发明的一实施例中，偏移距离/棒料半径的范围为30％～80％。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种制造粉末材料的方法，包括：将所述棒料端面设置在具有保护气氛的密闭雾化室内；使所述棒料旋转；启用所述等离子弧发生装置以发出等离子弧；将所述等离子弧作用在所述棒料端面上以使所述棒料端面熔化，并且使所述作用位置相对于所述棒料端面的中央位置偏移；使熔化后的棒料在所述雾化室内分散成液滴；以及使所述液滴在所述保护气氛中冷凝成所述粉末材料。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的实施例中，通过上述设备及方法，通过偏移等离子弧与棒料头发生作用位置，使棒料外沿受热充分，从而及时形成液膜并顺利雾化成粉，避免出现翻边现象。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出背景技术中常规等离子制粉技术制备的棒料端面融化形状示意图；
图2示出背景技术中常规等离子对棒料发生作用示意图；
图3示出本发明示例性实施例中棒料端面形状示意图；
图4示出本发明示例性实施例中一种等离子弧对棒料发生作用示意图；
图5示出本发明示例性实施例中另一种等离子弧对棒料发生作用示意图；
图6示出本发明示例性实施例中等离子弧作用位置示意图；
图7示出本发明示例性实施例中一种制粉方法流程图；
图8示出本发明示例性实施例中高纯Al球形金属粉末示意图；
图9示出本发明示例性实施例中纯铜T2球形金属粉末示意图；
图10示出本发明示例性实施例中纯Ag球形金属粉末示意图；
图11示出本发明示例性实施例中纯Au球形金属粉末示意图。
附图标记：棒料-100、棒料端面-110、等离子弧发生装置-200、等离子弧-210、阴极-220、作用位置-230。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
本示例实施方式中首先提供了一种用于制造粉末材料的设备，参考图6所示，该设备应用于棒料，棒料100包括用于接受等离子弧210作用的棒料端面110，包括：等离子弧发生装置200，等离子弧发生装置200包括阴极220，在等离子弧发生装置200启用时，阴极220发出作用在棒料端面110上的等离子弧210，其中，阴极220构造成使得：阴极220与棒料100具有间隔距离，以及等离子弧210在棒料端面110上的作用位置230与棒料端面110的中央位置具有偏移距离。
需要理解的是，参考图3所示，(a)为棒料100未进行制粉前的形状，棒料100可以为圆柱体，(b)为棒料100发生融化后，棒料端面形成的形状。因等离子弧的作用位置230偏移棒料端面110的中心位置，使得棒料外沿受到更多的等离子弧能量，因此和传统制粉过程棒料端面会形成凹面相反，本设备在制粉过程，会使棒料端面可能会形成凸面的形状。另外，为了配合金属制粉设备，可以把棒料的直径设置为30mm～100mm，长度设置为100mm～500mm。优选地，为了保证棒料在使用时达到最佳制粉效果，棒料的圆度偏差最好小于等于0.05mm，直线度偏差最好小于等于0.01mm/m。
需要理解的是，等离子弧发生装置200的作用位置230是指等离子发生作用的中心位置，也就是等离子火焰中心位置。因此偏移距离就是在同一横截面中发生作用的中心位置到棒料端面中心点的距离。当然也可以为发生作用的中心位置到棒料端面中心点的距离，由于在启动等离子弧发生装置后，棒料端面会发生变形，为了便于控制等离子弧发生装置的移动，最好选择偏移距离为在同一横截面中发生作用的中心位置到棒料中心点的距离。另外，根据棒料的不同，偏移距离可以为1cm～4cm。另外，参考图6，等离子弧发生作用的中心位置到棒料中心点的偏移距离为a，棒料的直径为2L，因此，可以通过a/L来计算等离子弧发生作用的偏移率(偏移距离/棒料半径)，其中a/L＝0％即为无偏移，a/L＝100％即为偏移最大值，也就是等离子弧发生作用的中心位置为棒料的最外沿。根据棒料的不同，其偏移率a/L最小值也不同。其中典型的四种纯金属材料的强度大小分别是铜＞银＞铝＞金，材料的强度越小，越容易出现翻边现象，偏移率的最小值也越大。在一具体实施例中，偏移率a/L的最小值范围为30％～80％。具体的，根据实验与测算，当纯铝棒料等离子偏移率a/L≥50％、纯铜棒等离子偏移率a/L≥30％、纯银棒料等离子偏移率a/L≥35％、纯金棒料等离子偏移率a/L≥60％时棒料在雾化过程中不出现翻边现象。
在一些实施例中，间隔距离和偏移距离是根据棒料100的材质与工艺参数来确定的。需要理解的是，根据棒料的不同，其偏移率a/L最小值也不同。其中典型的四种纯金属材料的强度大小分别是铜＞银＞铝＞金，材料的强度越小，越容易出现翻边现象，偏移率的最小值也越大。在棒料的纵向方向上，阴极220与棒料100之间的间隔距离，可以为阴极220到棒料端面之间的距离，且该间隔距离过近容易局部熔深引起棒料头翻边设备停机，过远则无法起弧雾化，因此阴极与棒料之间的间隔距离最好控制在50～80mm。另外，针对软质金属不同于其他金属，较低的强度使其在等离子雾化制粉过程中对于制粉工艺参数相当敏感。等离子弧发生装置发出的电流过高容易引起棒料翻边设备停机或者生成非球形片状粉末，电流过低则无法达成雾化效果，因此等离子弧发生装置最好将融化电流控制在400～3000A。
通过上述实施方式中的设备，通过偏移等离子弧与棒料端部发生的作用位置，使棒料外沿受热充分，从而及时形成液膜并顺利雾化成粉，避免出现翻边现象。
下面，将参考图3至图6对本示例实施方式中的上述的各个部分进行更详细的说明。
可选的，在一些实施例中，参考图4，等离子弧发生装置200在启用时，阴极220发出的等离子弧210与棒料100的中轴线相间隔且平行。需要理解的是，沿棒料的纵向方向行进的等离子弧就是说等离子弧的行进方向平行于棒料的中轴线。
在一具体实施例中，阴极220与棒料100的中轴线具有偏移距离且与棒料100的中轴线相平行，并布置于等离子弧230在棒料端面110的作用位置230的前方。也就是说，相对于传统的将阴极布置于棒料中心的正前方，在本发明中将阴极进行偏离，偏离距离为d。因此偏离距离d相等于等离子弧的作用位置到棒料中央位置的偏移距离。通过上述实施例，在进行等离子雾化制粉过程中，使得所产生的等离子火焰整体偏向棒料外延，确保受较高离心力的棒料外延受热充分，及时形成液膜，从而顺利雾化成粉。其中，不同牌号、不同规格的软质棒料根据实验所需等离子枪偏心的具体数值也不相同。
可选的，在一些实施例中，参考图5和图6，等离子弧发生装置200在启用时，阴极220发出沿与棒料100的中轴线角度的方向行进的等离子弧210。需要理解的是，等离子弧的行进方向与棒料中轴线所成的角度就是等离子弧的行进方向与棒料中轴线的偏差角度。相对于传统制粉方式，等离子弧的行进方向与棒料中轴线相重合，调整等离子弧的行进方向的角度以形成偏移角度，也就是图5中的偏移角度α2。进而调整等离子弧发生装置200的作用位置230，使偏移距离或偏移率a/L满足雾化制粉所需的要求。
在一具体实施例中，阴极220设置在棒料100的中轴线上，并且阴极220具有与棒料100的中轴线成角度的方向倾斜的端部。需要理解的是，通过改变等离子发生装置阴极220的形貌，从而改变等离子发生装置阴极放电特性，使其激发的等离子弧偏离棒料中心。具体的，参考图5，阴极端部的倾斜角度为α1，通过调整α1的角度大小进而间接调整等离子弧的偏离角度α2，其中，α1角度与α2角度数值成正相关，实现等离子弧偏离角度的可控。
在一实施例中，棒料100为软质金属或软质合金。具体的，棒料100为铝、铜、银、金、铝合金、铜合金等金属或合金中的至少一者。需要理解的是，针对不同的软质金属或软质合金可以制备成不同直径和长度的棒料。
本示例实施方式中还提供了使用上述设备来制造粉末材料的方法。参考图7中所示，该方法可以包括：
将棒料端面设置在具有保护气氛的密闭雾化室内；
使棒料旋转；
启用等离子弧发生装置以发出等离子弧；
将等离子弧作用在棒料端面上以使棒料端面熔化，并且使作用位置相对于棒料端面的中央位置偏移；
使熔化后的棒料在雾化室内分散成液滴；以及
使液滴在保护气氛中冷凝成粉末材料。
需要理解的是，在制粉前，需先制备软质金属或软质合金棒，将棒坯加工成电极棒，也就是上述实施方式中的棒料。优选地，棒料直径介于30mm～100mm，长度介于100mm～500mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m。
另外，在制粉前，还需要使雾化室处于保护气氛中。优选地，在一具体实施例中，将保护气氛设置为惰性气氛。可以先将雾化室抽真空至5×10-3pa，然后充入惰性气体使雾化室的压强达到0.04Mpa～0.06Mpa。
还需要理解的是，可以将棒料连接至能够旋转的传动轴。从而通过与棒料连接来控制棒料的旋转。在雾化室内进行制粉时，可以使用等离子旋转电极雾化制粉设备对棒料进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，得到球形高品质金属粉末。熔化电流控制在400A～3000A之间，棒料转速在6000～45000r/min，等离子枪与棒料端面距离在50～80mm之间。
还需要理解的是，该方法还可以包括：在雾化室的底部处设置粉末材料收集装置。粉末材料收集装置可以为粉末收集罐。当使用等离子旋转电极雾化制粉设备对棒料进行熔化时，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末材料收集装置内，得到球形高品质金属粉末。使整个收集过程都是在雾化室内部完成的，从而降低生产的粉末的氧增量和杂质增量。另外，该方法还可以包括：在保护气氛下对粉末材料进行筛分和包装。使生产的粉末从生产到包装全部处于保护气氛中，因此，避免了其他二次污染。并使生产的粉末球形度高缺陷少的同时，降低氧增量和杂质增量，从而符合高品质粉末的纯度要求。
通过上述实施方式中的方法，通过偏移等离子弧与棒料端面发生作用位置，使棒料外沿受热充分，从而及时形成液膜并顺利雾化成粉，避免出现翻边现象。
根据上述实施方式，本发明还提供了下述多种具体实施例。参考图8至图11，经实验与测算可以得到符合要求的高品质球形粉末。
实施例1
制备高纯铝棒料，铝含量要求≥99.99％，将母合金棒坯制成电极棒，电极铝棒直径50mm，棒料长300mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对高纯铝棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形高纯铝金属粉末见附图7。其中棒料转速26000r/min，熔化电流1200A，等离子枪对棒料端面距离50mm，调整等离子枪钨极形状见附图5，钨极修配角度α1＝30°，等离子火焰偏离角度α2≈40°，等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＞50％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例2：
制备高纯铝棒料，铝含量要求≥99.99％，将母合金棒坯制成电极棒，电极铝棒直径50mm，棒料长300mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对高纯铝棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形高纯铝金属粉末见附图7。其中棒料转速26000r/min，熔化电流1200A，等离子枪对棒料端面距离50mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离2cm，等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＞50％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例3：
制备纯铜T2棒料，铜含量要求≥99.99％，将母合金棒坯制成电极棒，电极铜棒直径60mm，棒料长300mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对纯铜棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形纯铜金属粉末见附图8。其中棒料转速20000r/min，熔化电流1400A，等离子枪对棒料端面距离50mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离2cm。等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＞30％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例4：
制备纯银棒料，银含量要求≥99.99％，将母合金棒坯制成电极棒，电极银棒直径30mm，棒料长150mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对纯银棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形纯银金属粉末见附图9。其中棒料转速45000r/min，熔化电流800A，等离子枪对棒料端面距离50mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离1cm。等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＞35％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例5：
制备纯金棒料，金含量要求≥99.99％，将母合金棒坯制成电极棒，电极金棒直径65mm，棒料长300mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对纯金棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形纯金金属粉末见附图10。其中棒料转速20000r/min，熔化电流2000A，等离子枪对棒料端面距离50mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离2cm。等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＞60％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例6：
制备铝合金棒料，将母合金棒坯制成电极棒，电极铝合金棒直径100mm，棒料长400mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对铝合金棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形铝合金金属粉末。其中棒料转速18000r/min，熔化电流3500A，等离子枪对棒料端面距离80mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离4cm。等离子火焰偏离棒料中心偏心度a/L＝80％。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
实施例7：
制备铜合金棒料，将母合金棒坯制成电极棒，电极铜合金棒直径65mm，棒料长350mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m；
将棒料前端置于惰性气体密闭雾化室内，后端连接连接棒与传动轴；
将对雾化室抽真空至5×10-3pa，后充入惰性气体至0.04Mpa～0.06Mpa。
使用等离子旋转电极雾化制粉设备对铜合金棒进行熔化，熔融金属雾化后在离心力和表面张力的作用下飞出分散并形成细小液滴，液滴在保护气体中冷凝形成球形颗粒，落入雾化室底部的粉末收集罐内，得到球形铜合金金属粉末。其中棒料转速20000r/min，熔化电流1800A，等离子枪对棒料端面距离50mm，等离子枪钨极中心与棒料中心偏离1.5cm。
在惰性气氛保护下对粉末进行筛分和包装。
需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种用于制造粉末材料的设备，所述设备应用于棒料，所述棒料包括用于接受等离子弧作用的棒料端面，其特征在于，包括：
等离子弧发生装置，所述等离子弧发生装置包括阴极，在所述等离子弧发生装置启用时，所述阴极发出作用在所述棒料端面上的等离子弧，
其中，所述阴极构造成使得：所述阴极与所述棒料具有间隔距离，以及所述等离子弧在所述棒料端面上的作用位置与所述棒料端面的中央位置具有偏移距离。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述等离子弧发生装置在启用时，所述阴极发出的等离子弧与所述棒料的中轴线相间隔且平行。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述阴极与所述棒料的中轴线具有偏移距离且与所述棒料的中轴线相平行，并布置于所述等离子弧在所述棒料端面上的作用位置的前方。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述等离子弧发生装置在启用时，所述阴极发出沿与所述棒料的中轴线成角度的方向行进的等离子弧。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述阴极设置在所述棒料的中轴线上，并且所述阴极具有与所述棒料的中轴线成角度的方向倾斜的端部。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述棒料为软质金属或软质合金。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述棒料为铝、铜、银、金、铝合金、铜合金中的至少一者。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的设备，其特征在于，所述间隔距离和所述偏移距离是根据所述棒料的材质与工艺参数来确定的。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，偏移距离/棒料半径的最小值范围为30％～80％。
10.一种使用根据前述权利要求1至9中的任一项所述的设备来制造粉末材料的方法，其特征在于，包括：
将所述棒料端面设置在具有保护气氛的密闭雾化室内；
使所述棒料旋转；
启用所述等离子弧发生装置以发出等离子弧；
将所述等离子弧作用在所述棒料端面上以使所述棒料端面熔化，并且使所述作用位置相对于所述棒料端面的中央位置偏移；
使熔化后的棒料在所述雾化室内分散成液滴；以及
使所述液滴在所述保护气氛中冷凝成所述粉末材料。
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