金属粉末的制备方法及基本原理.
粉末冶金原理概述
粉末冶金原理概述简介粉末冶金是一种通过将金属粉末压制成型，然后通过烧结或热处理使其结合成型而获得金属制品的工艺。
粉末冶金具有许多优点，包括高材料利用率、能够制造高复杂度的零件、制造成本低等。
本文将对粉末冶金的原理进行概述。
原理概述粉末冶金是通过粉末的压制和烧结过程来制造金属制品。
其基本流程包括粉末制备、粉末的成型和烧结过程。
粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步。
金属粉末可以通过多种方法来制备，包括机械研磨、凝固法、气相法等。
选择合适的粉末制备方法可以控制粉末的粒度、形状和组成，以适应所需的材料特性和制品要求。
粉末成型粉末成型是将金属粉末转化为所需形状的过程。
常见的成型方法包括压制、注塑、挤压等。
其中，压制是最常用的成型方法之一。
通过将金属粉末放入模具中，然后施加高压使其成型。
成型过程中，通过给予粉末适当的压力和温度，使粉末颗粒之间发生塑性变形和结合。
烧结过程烧结是粉末冶金的关键步骤之一。
在烧结过程中，经过成型后的粉末通过加热使其进行结合。
在加热的同时，粉末颗粒之间发生扩散，并形成跨粒界结合。
烧结温度和时间的选择对最终材料的性能和结构有重要影响。
后续热处理在烧结后，通常还需要对金属制品进行后续的热处理。
热处理可以有选择地改变材料的性能和结构，如提高强度、改善耐腐蚀性等。
常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理、淬火等。
粉末冶金的优点粉末冶金具有以下优点：1.高材料利用率：由于粉末冶金可以直接利用金属粉末进行成型，因此避免了传统加工中的材料浪费，相比传统冶金方法，粉末冶金材料利用率更高。
2.制造高复杂度零件：粉末冶金可以制造复杂度高的零件，如多孔件、中空件等。
这是传统加工方法无法实现的。
3.制造成本低：粉末冶金不需要进行复杂的加工步骤，相比传统加工方法，制造成本更低。
4.可以利用废料：粉末冶金可以利用废料或回收材料进行制造，提高了资源的利用率。
应用领域粉末冶金广泛应用于各个领域，包括汽车制造、航空航天、船舶制造、化工、电子等。
粉末冶金原理-中文
粉末冶金原理粉末冶金是一种特殊的金属加工方法，它利用金属和非金属粉末的物理特性和化学特性，通过粉末成型、烧结和后处理等工艺制备出各类金属材料和相关制品。
在这种加工方法中，粉末被视为材料的原子和晶粒的集合体。
本文将介绍粉末冶金的基本原理以及其在工业上的应用。
粉末冶金的基本原理1.原料选择：粉末冶金的首要任务是选择适当的原料。
原料可以是金属、合金或陶瓷等材料的粉末。
原料的选择应该考虑材料的化学成分、晶体结构、粒子形状和尺寸分布等因素。
2.粉末的制备：粉末的制备是粉末冶金的关键步骤之一。
常见的粉末制备方法包括研磨、机械合金化、溶液沉淀和气相反应等。
不同的制备方法可以获得不同尺寸和形状的粉末。
3.粉末的成型：成型是将粉末转变为所需形状的工艺。
常用的成型方法包括压制、挤出、注射成型和3D打印等。
通过成型，粉末可以被固化成具有一定强度和形状的零件。
4.烧结：烧结是粉末冶金过程中的关键步骤之一。
经过成型的粉末件放入高温环境中，粉末颗粒与颗粒之间发生扩散和结合，形成致密的材料。
烧结温度和时间会影响材料的致密性和力学性能。
5.后处理：烧结后的材料可能需要进行后处理。
常用的后处理方法包括热处理、表面处理和加工等。
通过后处理，可以改善材料的性能和功能。
粉末冶金的应用领域粉末冶金广泛应用于各个领域，包括汽车、航空航天、电子、能源、医疗和军工等。
1.汽车行业：粉末冶金技术在汽车行业中得到广泛应用。
例如，通过粉末冶金可以制备高强度和轻质的发动机零件和齿轮等关键部件，提高汽车的燃油效率和排放性能。
2.航空航天：航空航天行业对材料的要求非常高。
粉末冶金可以制备出具有优异的高温强度和耐腐蚀性能的钛合金和镍基合金等材料，用于制造航空发动机和航天器件。
3.电子：在电子行业中，粉末冶金可以制备具有高导电性和磁导率的材料，例如铜粉末用于制造电子线路板和电磁元件。
4.能源：粉末冶金在能源领域的应用主要集中在制备高温抗氧化和热电材料。
例如，通过粉末冶金可以制备铁素体不锈钢和铬基合金等材料，用于制造高温炉和热交换器等设备。
冶金工程中的金属材料制备与处理
冶金工程中的金属材料制备与处理冶金工程是研究和应用金属材料的学科，涉及金属材料的制备、加工以及性能改善等方面。
金属材料是冶金工程中的核心，其制备与处理技术的发展对于现代工业的进步有着重要意义。
本文将从金属材料制备的基本原理，常见的制备方法，以及处理技术等方面进行论述。
一、金属材料制备的基本原理金属材料制备过程中的基本原理主要包括金属的途径形成和结晶行为。
金属的形成途径有两种，一种是地质过程，如矿石的形成；另一种是冶金过程，如金属的提取和冶炼。
金属在固态状态下具有晶体结构，通过加热和冷却等方式可以控制其晶体形貌和晶粒尺寸。
二、金属材料制备的常见方法1. 粉末冶金法：粉末冶金法是将金属或合金粉末压制成型，再进行烧结或热处理的一种制备方法。
其优点是可以得到具有高纯度和均匀组织的材料。
粉末冶金法广泛应用于金属粉末冶金制品、金属陶瓷制品和各种复合材料的制备。
2. 液相冶金法：液相冶金法是指将金属或合金在液态下进行熔化和制备的方法。
常见的液相冶金法有熔模铸造法、凝固锭法等。
这些方法可以制备大型和复杂形状的金属制品。
三、金属材料的处理技术金属材料制备完成后，还需要进行一系列的处理技术以改善其性能和使用价值。
常见的处理技术有热处理、表面处理和变形处理等。
1. 热处理：热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的一种方法。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。
热处理可以提高金属的硬度、强度和耐腐蚀性能。
2. 表面处理：表面处理是指对金属材料表面进行物理、化学或机械上的处理，以改变其表面特性的方法。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、陶瓷涂层等。
表面处理可以提高金属的耐磨性、耐腐蚀性和装饰性。
3. 变形处理：变形处理是通过塑性变形改变金属材料的组织结构和性能。
常见的变形处理方法有压力加工、轧制、拉伸等。
变形处理可以提高金属的强度、韧性和塑性。
综上所述，冶金工程中的金属材料制备与处理是冶金学的重要内容。
粉末冶金知识大全
粉末冶金知识大全简介粉末冶金是一种重要的制备材料的方法，它通过将金属或非金属加工成粉末，再通过压制和烧结等工艺将粉末粒子紧密结合形成所需的材料。
本文将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程和应用领域。
1. 粉末制备粉末冶金的第一步是制备粉末。
常见的粉末制备方法包括：•原子熔化法：通过将金属或合金加热到高温，使其熔化后迅速冷却，冷却过程中形成的微细颗粒即为粉末。
•机械研磨法：将金属块或合金块放入球磨机中与球磨介质一起磨碎，经过一定时间后得到所需的粉末。
•物理气相法：通过高温蒸发和凝聚，使金属或合金从气相转变为粉末。
常见的物理气相制备方法有气体凝聚法、物理溅射法等。
2. 粉末冶金工艺粉末冶金包括压制、烧结和后处理等多个工艺步骤。
2.1 压制压制是将制备好的粉末以一定的压力塑造成所需形状的过程。
常见的压制方法有：•静态压制：即将粉末放置在模具中，施加垂直于模具方向的压力，使粉末颗粒之间发生塑性变形，形成一定形状的绿体。
•动态压制：即通过提供一个快速冲击力，使粉末颗粒互相碰撞并发生变形，形成一定形状的绿体。
2.2 烧结烧结是将压制好的绿体在一定温度下进行加热，使粉末颗粒之间发生扩散和结合，形成致密的材料。
常见的烧结方法有：•常压烧结：将绿体放在电炉或气炉中进行加热，使粉末颗粒熔结或固相扩散结合。
•热等静压烧结：在加热的同时施加一定的压力，用于加强绿体的结合。
2.3 后处理烧结完成后，还需要进行一些后处理步骤以提高材料的性能。
常见的后处理方法有：•热处理：通过控制温度和时间，在一定的条件下改变材料的组织结构，提高其硬度、强度等性能。
•表面处理：在材料表面形成覆盖层、涂层或改变表面形貌，以提高耐磨、耐腐蚀等性能。
3. 应用领域粉末冶金在许多领域都有着广泛的应用。
3.1 金属制品粉末冶金可以制备各种金属制品，如汽车零部件、工具等。
由于独特的结构和物理性能，粉末冶金制品具有优异的耐磨、抗拉伸和耐腐蚀等特点。
3.2 陶瓷制品通过粉末冶金技术可以制备出高纯度、高强度的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷齿轮等。
第二章粉末制备
粉末粒度/μm 颗粒形状 聚集状况 表观密度% 冷却速度/K· s -1 偏析程度 氧化物/10
-6
气雾化
100 球形 有一些 55 10
4
水雾化
150 不规则 很少 35 10
5
轻微 120
可忽略 3000
流体压力/MPa
流体速度/m· s 雾化效率
-1
3
100 低
14
100 中等
2）影响二流雾化性能的因素
从制备过程的实质来分：机械破碎法、物 理化学法
固态
粉末
1、金属（合金）→金属粉末：机械粉碎，电化腐蚀 2、金属氧化物（盐类）→金属粉末：还原法 3、金属＋非金属化合物 →金属化合物粉末：还原－化合法
金属氧化物＋非金属化合物
3 常用的粉末制备方法 3、1 机械粉碎法
碾碎 碾碎机 双辊滚碎机
机 械 粉 碎 法
雾化粉末性能的表征 a.粉末的粒度：平均粒度、粒度分布、可用粉 末收得率 b.粉末形状：松装密度、流动性、压坯密度、 比表面积 c.粉末纯度和结构：化学成分、氧化度、均匀 性、颗粒微观组织结构
A.雾化介质
空气 气体 雾化介质 影响 液体 水 惰性 气体 油
对氧化不严重或再进行还原处理的合 金。（铜、铁、碳钢） 对易氧化的金属粉末制备，含锰、硅、 钒、钛、锆的合金或镍基、钴超合金 能较好地控制颗粒形状和表面氧化 对含有易被还原的氧化物金属合金， 铁、低碳钢、合金钢（由于金属冷却 速度快粉末表面烟花大大减少）
3.2.2离心雾化
离心雾化法—利用机械旋转离心力将金属液流 击碎成细液滴，然后冷却凝结成 粉末 离心雾化法分类：旋转圆盘、旋转坩埚、旋转 电极、旋转网
1）旋转圆盘法
金属粉末的制备方法及基本原理.
金属粉末的制备方法及基本原理1引言金属粉末尺寸小，比表面积大，用其制得的金属零部件具有许多不同于常规材料的性质，如优良的力学性能、特殊的磁性能、高的电导率和扩散率、高的反应活性和催化活性等。
这些特殊性质使得金属粉末材料在航空航天、舰船、汽车、冶金、化工等领域得到越来越广泛的应用。
2金属粉末的制备方法2.1机械法机械法就是借助于机械力将大块金属破碎成所需粒径粉末的一种加工方法。
按照机械力的不同可将其分为机械冲击式粉碎法、气流磨粉碎法、球磨法和超声波粉碎法等。
目前普遍使用的方法还是球磨法和气流磨粉碎法，其优点是工艺简单、产量大，可以制备一些常规方法难以得到的高熔点金属和合金的纳米粉末。
2.1.1球磨法球磨法主要分为滚动球法和振动球磨法。
该方法利用了金属颗粒在不同的应变速率下因产生变形而破碎细化的机理。
其优点是对物料的选择性不强，可连续操作, 生产效率高，适用于干磨、湿磨，可以进行多种金属及合金的粉末制备。
缺点是在粉末制备过程中分级比较困难［3］。
2.1.2气流磨粉碎法气流磨粉碎法是目前制备磁性材料粉末应用最广的方法。
具体的工艺过程为：压缩气体经过特殊设计的喷嘴后，被加速为超音速气流，喷射到研磨机的中心研磨区从而带动研磨区内的物料互相碰撞，使粉末粉碎变细；气流膨胀后随物料上升进入分级区，由涡轮式分级器分选出达到粒度的物料，其余粗粉返回研磨区继续研磨，直至达到要求的粒度被分出为止。
整个生产过程可以连续自动运行，并通过分级轮转速的调节来控制粉末粒径大小（平均粒度在3~8 ym气流磨粉碎法适于大批量工业化生产，工艺成熟。
缺点是在金属粉末的生产过程中，必须使用连续不断的惰性气体或氮气作为压缩气源，耗气量较大；只适合脆性金属及合金的破碎制粉。
2.2物理法物理法一般是通过高温、高压将块状金属材料熔化，并破碎成细小的液滴，并在收集器内冷凝而得到金属粉末，该过程不发生化学变化。
目前研究和使用最多的物理法主要有等离子旋转电极法和气体雾化法。
粉末烧结原理
粉末烧结原理
粉末烧结是一种常用的金属粉末加工技术，用于将细粉末颗粒通过加热和压制的方式，形成致密的固体材料。
其工作原理可简述如下：
1. 粉末制备：首先需要选择合适的金属粉末或其混合物，这些粉末通常具有较小的粒径和均匀的颗粒大小。
粉末制备过程可以包括球磨、气雾化、水热合成等手段，以获得所需的粉末。
2. 粉末混合：将所选的金属粉末混合均匀，以确保最终烧结体具有均一的组织结构和化学成分。
3. 压制成型：将混合的金属粉末置于模具中，并施加高压力以压制粉末。
压制的目的是使粉末颗粒之间发生变形，并使颗粒间的物理接触增加，促进后续烧结过程中的颗粒结合。
4. 烧结：将已压制成型的粉末坯体置于高温环境中进行加热处理。
在加热过程中，金属粉末颗粒之间发生扩散和结合，生成新的结晶颗粒，并形成致密的固体结构。
具体的烧结温度和时间取决于所使用的粉末和目标材料。
5. 冷却处理：完成烧结过程后，将烧结体从高温环境中取出，并进行冷却处理，使其达到室温。
冷却过程有助于固化和稳定烧结体的结构，并提高其力学性能。
总的来说，粉末烧结通过压制和加热金属粉末，使其颗粒结合并形成坚固的体材料。
这种方法可用于制备各种金属材料，具
有较高的加工效率和良好的成型能力，广泛应用于金属制造和材料工程领域。
热压烧结法
热压烧结法热压烧结法是一种常见的金属加工方法，其主要应用于制造高性能和复杂形状的金属零件。
该方法主要过程包括将金属粉末压缩成零件形状，并在高温高压下进行烧结，以形成密实的结构。
本文将详细介绍热压烧结法的原理、工艺和应用。
一、原理热压烧结法是利用金属粉末的高度可塑性和可压性，将其压缩成所需形状，然后在高温高压下进行烧结成型的工艺方法。
其主要原理如下：1.金属粉末制备：首先选择适合的金属材料，并将其加工成粉末形态。
这些粉末可以根据需要进行混合，并添加一些其他材料，以提高其特定的性能和机械性能。
2.模具设计：根据需要设计模具，并根据所需特定形状的要求加工成相应形状。
3.粉末压缩：将所需的金属粉末注入模具中，并采用适当的压力进行压缩，以形成零件的形状。
4.烧结：将压缩后的零件在高温（通常在金属的熔点以上）和高压（通常为400至2000 Mpa）下进行烧结，以使金属粉末熔化并结合成密实的结构。
5.机械加工：如果需要，可以根据需要进行连续机械加工，以达到所需的形状和表面质量。
二、工艺热压烧结工艺大致可分为以下几个步骤：1.粉末制备：首先需要选定所需的金属材料，并将其加工成细粉末。
2.粉末混合：如果需要，将可以对金属粉末进行混合，以形成更符合要求的材料。
5.后处理：根据需要，在零件表面进行机加工处理，并对其进行必要的热处理或表面处理，以达到所需的性能和质量要求。
三、应用热压烧结法广泛应用于电子、通讯、航天、汽车等领域中制造高性能和复杂形状的金属零件。
其主要应用包括以下领域：1.电子配件：热压烧结法可制造出高质量的金属配件，用于电子设备中的连接器、接插件、外壳等。
2.机械维修：热压烧结法可制造出各种高质量的机械零件和组件，如车轴、机轴、机座等。
3.航空航天：热压烧结法可制造出高性能的航空航天零件，如轴、轴承、齿轮等。
4.汽车零部件：热压烧结法可用于制造汽车零部件，如发动机零件、齿轮、齿轮轴、卡盘、离合器压盘等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属粉末的制备方法及基本原理
1 引言
金属粉末尺寸小,比表面积大,用其制得的金属零部件具有许多不同于常规材料的性质, 如优良的力学性能、特殊的磁性能、高的电导率和扩散率、高的反应活性和催化活性等。
这些特殊性质使得金属粉末材料在航空航天、舰船、汽车、冶金、化工等领域得到越来越广泛的应用。
2 金属粉末的制备方法
2.1 机械法
机械法就是借助于机械力将大块金属破碎成所需粒径粉末的一种加工方法。
按照机械力的不同可将其分为机械冲击式粉碎法、气流磨粉碎法、球磨法和超声波粉碎法等。
目前普遍使用的方法还是球磨法和气流磨粉碎法,其优点是工艺简单、产量大,可以制备一些常规方法难以得到的高熔点金属和合金的纳米粉末。
2.1.1 球磨法
球磨法主要分为滚动球法和振动球磨法。
该方法利用了金属颗粒在不同的应变速率下因产生变形而破碎细化的机理。
其优点是对物料的选择性不强,可连续操作,生产效率高,适用于干磨、湿磨,可以进行多种金属及合金的粉末制备。
缺点是在粉末制备过程中分级比较困难[3]。
2.1.2 气流磨粉碎法
气流磨粉碎法是目前制备磁性材料粉末应用最广的方法。
具体的工艺过程为:压缩气体经过特殊设计的喷嘴后,被加速为超音速气流,喷射到研磨机的中心研磨区, 从而带动研磨区内的物料互相碰撞,使
粉末粉碎变细; 气流膨胀后随物料上升进入分级区,由涡轮式分级器分选出达到粒度的物料,其余粗粉返回研磨区继续研磨, 直至达到要求的粒度被分出为止。
整个
生产过程可以连续自动运行,并通过分级轮转速的调节来控制粉末粒径大小( 平均粒度在3~8 μm。
气流磨粉碎法适于大批量工业化生产,工艺成熟。
缺点是在金属粉末的生产过程中,必须使用连续不断的惰性气体或氮气作为压缩气源, 耗气量较大;只适合脆性金属及合金的破碎制粉。
2.2 物理法
物理法一般是通过高温、高压将块状金属材料熔化,并破碎成细小的液滴,并在收集器内冷凝而得到金属粉末,该过程不发生化学变化。
目前研究和使用最多的物理法主要有等离子旋转电极法和气体雾化法。
2.2.1 等离子旋转电极法
等离子旋转电极法的原理是将金属或合金制成特定规格的棒料,然后装入旋转模腔,再将等离子枪移至棒料前,在等离子束的作用下,棒料端部开始熔化, 形成的液体受到离心力和液体表面张力的双重作用,被破碎成液滴飞离电极棒,最终冷凝成球形金属粉末[4]。
该方法根据电极转速和等离子弧电流的大小调节控制粉末粒径。
优点是所得粉末球形度好,氧含量低;缺点是粉末不易制取,每批次的材料利用率不高。
2.2.2 气体雾化法
气体雾化法是生产金属及合金粉末的主要方法之一。
气体雾化的基本原理是用高速气流将液态金属流破碎成小液滴并凝固成粉末的过程。
雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、生产成本
低以及适应多种金属粉末的生产等优点, 已成为高性能及特种合金
粉末制备技术的主要发展方向。
喷嘴是气体雾化的关键技术, 其结构和性能决定了雾化粉末的性能和生产效率。
因此,喷嘴结构设计与性能的不断提高决定着气体雾化技术的进步。
从雾化喷嘴结构设计的改进历程可以将雾化技术分为传统雾化技术和新型雾化技术。
2.2.2.1 传统雾化技术
传统雾化技术主要包括超声雾化技术、紧耦合雾化技术和高压气体雾化技术。
超声雾化技术最初由瑞典人发明, 后由美国M IT 的Grant改造完善。
这项技术利用2~2.5 M a的超音速气流和80~100 kHz的脉冲频率,气体介质压力为1.4~8.2 M Pa,气流的最高速度640 m/s,粉末冷凝速度可达104~105 K/s。
用该方法制备的铝粉平均粒度可达到22 μm,且粉末呈表面光滑的球状。
该项技术的优点是效率较高, 缺点是只能在金属液流直径小于5 mm 的情况下才具有较好的效果, 因此,适用于铝等低熔点金属粉末的生产,而对高熔点金属还处
于实验阶段。
据报道,美国坩埚材料公司( CrucibleMaterials已引进该项技术进行工业化生产。
紧耦合雾化技术是一种对限制式喷嘴结构进行改造的雾化技术。
由于其气流出口至液流的距离达到最短[7],因而提高了气体动能的传输效率。
这种技术目前已被大多数雾化设备采用。
雾化粉末的特点是微细粉末收得率高,粒径小( 如铁合金粉末的平均粒度达10~20 μm,粒度分布窄,冷却速度高。
高的冷却速度有利于快速冷凝合金或非晶合金粉末的生产。
缺点是当雾化气压增加到一定值时,导液管出口处将产生正压, 使雾化过程不能进行; 在高压雾化下,导液管出口处将产生真空( 负压过低,使金属液流率增加,
不利于细粉末的产生。
高压气体雾化技术是由美国爱荷华州立大学Ames实验室的Anderson 等人提出。
该技术对紧耦合喷嘴结构进行进一步改进, 将紧耦合喷嘴的环缝出口改为20~24 个单一喷孔, 通过提高气压和改变导液管出口处的形状设计, 克服紧耦合喷嘴中存在
的气流激波,使气流呈超声速层流状态,并在导液管出口处形成有效
的负压[13]。
这一改进有效提高了雾化效率。
高压气体雾化技术在生产微细粉方面很有成效,且能明显节约气体用量。
2.2.2.2新型雾化技术
随着微细粉末在高新技术新材料中的应用,需要大量粒径小于
20 μm 或10 μm 的金属及合金粉末, 传统的雾化方法在生产这
类粉末时仍然存在不足:①细粉末的产出率低( 小于20% ;②气体消耗量大,生产成本高。
为此,自20 世纪90 年代,人们对新型雾化技术进行大量的研究,并取得了可喜成果。
这些新型雾化技术大大提高了微细粉末的收得率,并且正在进入工业化规模应用。
新型雾化技术主要分为层流雾化技术、超声紧耦合雾化技术和热气体雾化技术3 类。
层流雾化技术是由德国Nanoval公司等提出[14]。
该技术对常规喷嘴进行了重大改进。
改进后的雾化喷嘴雾化效率高,粉末粒度分布窄,冷却速度达
106~107 K/s。
在2.0 M Pa的雾化压力下,以Ar或N2
为介质雾化铜、铝、316L 不锈钢等,粉末平均粒度达到10 μm。
该工艺的另一个优点是气体消耗量低, 经济效益显著,并且适用于大多数金属粉末的生产。
缺点是技术控制难度大,雾化过程不稳定,产量小( 金属质量流率小于1 kg/min,不利于工业化生产。
Nanoval公司正致力于这些问题的解决。
超声紧耦合雾化技术是由英国PSI公司提出。
该技术对紧耦合环缝式喷嘴进行结构优化, 使气流的出口速度超过
声速,并且增加金属的质量流率。
在雾化高表面能的金属如不锈钢时, 粉末平均粒度可达20μm 左右, 粉末的标准偏差最低可以降至1.5μm。
该技术的另一大优点是大大提高了粉末的冷却速度,可以生产快冷或非晶结的粉末[7]。
从当前的发展来看, 该项技术设备代表了紧耦合雾化技术的新的发展方向,且具有工业实用意义,可以广泛应用于
微细不锈钢、铁合金、镍合金、铜合金、磁性材料、储氢材料等合金粉末的生产。
近年来,英国的PSI公司和美国的HJF 公司分别对热气体雾化的作用及机理进行了大量的研究。
HJF公司在1.72 M Pa压力下,将气体加热至200~400 ℃雾化银合金和金合金,得出粉末的平均粒
径和标准偏差均随温度升高而降低[15]。
与传统的雾化技术相比,热气体雾化技术可以提高雾化效率, 降低气体消耗量,易于在传统的雾化设备上实现该工艺,是一项
具有应用前景的技术。
但是,热气体雾化技术受到气体加热系统和喷嘴的限制,仅有少数几家研究机构进行研究。
2.3 物理- 化学法
物理-化学法是指在粉末制备过程中,同时借助化学反应和物理
破碎2 种方式而获得粉末的方法。
该方法中最具代表性的是以氢气为反应介质的氢化-脱氢法( HDH。
氢化脱氢法利用原料金属易吸氢增脆的特性, 在一定的温度下使金属与氢气发生氢化反应生成金属氢
化物, 然后借助机械方法将所得金属氢化物破碎成期望粒度的粉末, 再将破碎后的金属氢化物粉末中的氢在真空条件下脱除,从而得到金属粉末。
氢化脱氢法已被成功用来制取Ti粉、Zr粉、Hf粉、Ta 粉、
NdFeB 磁粉等金属和合金粉末,是一项成熟的工艺技术[19,20]。
其优点是操作简单,工艺参数易于控制,生产效率高,成本较低,适合工业化生产;缺点是只适用于易与氢气反应、吸氢后变脆易破碎的金属材料。