[특허]Method for the densification and spheroidization of solid and solution precursor droplets of materials using microwave generated plasma processing

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	B29B-009/16 H05H-001/30
출원번호	US-0675541 (2012-11-13)
등록번호	US-9023259 (2015-05-05)
발명자 / 주소	Hadidi, Kamal Redjdal, Makhlouf
출원인 / 주소	Amastan Technologies LLC
대리인 / 주소	McCarter & English, LLP
인용정보	피인용 횟수 : 1 인용 특허 : 21

초록 ▼

A method for processing feed material to produce dense and spheroidal products is described. The feed material is comprised of powder particles from the spray-drying technique or solution precursor droplets from ceramic or metallic materials. The feed material is processed using plasma generated from a microwave. The microwave plasma torch employed is capable of generating laminar flow during processing which allows for the production of spheroidal particles with a homogenous materials distribution. This results in products having improved thermal properties, improved corrosion and wear resistance and a higher tolerance to interface stresses.

대표청구항 ▼

1. A method of producing spheroidal and dense powder products which comprises: introducing feed material through a materials feeder into a microwave plasma torch;entraining said feed material using an axis-symmetric laminar entrainment flow towards a microwave generated plasma;guiding said feed material towards the microwave generated plasma using an axis-symmetric laminar cooling flow;processing said feed material by exposing it to a uniform temperature profile within the microwave generated plasma;quenching plasma exhaust of said microwave generated plasma;filtering the exhaust gas of said microwave generated plasma; andextracting powder products from said filtered exhaust gas. 2. The method of claim 1 wherein said feed material is a powder with a substantially non-spherical shape. 3. The method of claim 1 wherein said feed material is a homogenous solution or a suspension of solution precursors injected as droplets. 4. The method of claim 1 wherein the microwave plasma torch is an axis-symmetric microwave plasma torch and said feed material is introduced along the central axis of said axis-symmetric microwave plasma torch. 5. The method of claim 1 wherein said materials feeder uses a fluidized bed. 6. The method of claim 1 wherein the materials feeder is a nebulizing atomizer which produces a mist of droplets having a diameter size ranging between 0.5 micrometers and 200 micrometers. 7. The method of claim 1 wherein the materials feeder is a droplet maker which uses a piezo electric transducer that injects uniform droplets to obtain uniformly dense and spherical products. 8. The method of claim 1 wherein the quenching step includes cooling the microwave plasma exhaust at quenching rates not less than 103° C./sec. 9. The method of claim 1 wherein the filtering step includes filtering the exhaust from the microwave plasma through bag filters and collecting spherical powder. 10. The method of claim 1 wherein the filtering step includes quenching into water. 11. The method of claim 1 wherein the powder product is densified to a range of 95% to 100%.

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