真空氣霧化製備的粉末具有純度高、氧含量低、粉末粒度細等優(you) 點。經過多年的不斷創新和完善,真空氣霧化製粉技術已發展為(wei) 生產(chan) 高性能金屬及合金粉末的主要方法,成為(wei) 支撐和推動新材料研究及新技術開發的先導因素。小編對真空氣霧化製粉的原理、工藝及製粉設備進行了介紹,對真空氣霧化製備粉末的種類及用途進行了分析。

霧化法是以快速運動的流體(ti) (霧化介質)衝(chong) 擊或以其他方式將金屬或合金液體(ti) 破碎為(wei) 細小液滴,繼之冷凝為(wei) 固體(ti) 粉末的粉末製取方法。霧化粉末顆粒不僅(jin) 具有與(yu) 既定熔融合金完全相同的均勻化學成分,而且由於(yu) 快速凝固細化了結晶結構,消除了第二相的宏觀偏析。常用的霧化介質為(wei) 水或者氣體(ti) ,相應的稱為(wei) 水霧化和氣霧化。水霧化製備金屬粉末細粉收得率高且經濟,冷卻速度快,但粉末氧含量較高,形貌不規則,通常為(wei) 片狀。氣霧化技術製備的粉末粒度細小、球形度高、氧含量低,目前已經成為(wei) 生產(chan) 高性能球形金屬及合金粉末的主要方法。

真空熔煉高壓氣體(ti) 霧化製粉技術綜合了高真空技術,高溫熔煉技術,氣體(ti) 的高壓和高速技術,是為(wei) 了適應粉末冶金發展的需要而產(chan) 生的,特別適用於(yu) 生產(chan) 高質量的含活性元素的合金粉末。氣體(ti) 霧化製粉技術又是一種快速凝固新技術。由於(yu) 冷速高,粉末具有晶粒細化、成分均勻和固溶度高等特點。

用真空熔煉高壓氣體(ti) 霧化法生產(chan) 的金屬粉末,除了具有上述的優(you) 點外,還具有如下三方麵的特點:粉末純,含氧量低;º細粉收得率高;外貌球形度高。使用這種粉末製成的結構材料或者功能材料,在物理和化學性質方麵有許多常規材料不具有的優(you) 點。研製的粉末包括高溫合金粉末,熱噴塗合金粉末、銅合金粉末以及不鏽鋼粉末等。

1真空氣霧化製粉工藝及設備

1.1真空氣霧化製粉工藝流程

真空氣霧化製粉方法是近年來在金屬粉末製造行業(ye) 中發展起來的一種新型工藝。它具有材料不易氧化、金屬粉末快淬、自動化程度較高等優(you) 點。具體(ti) 工藝是合金(金屬)在感應爐中熔化、精煉後,熔化的金屬液體(ti) 倒人保溫柑塌中,並進人導流管和噴嘴,此時熔體(ti) 流被高壓氣體(ti) 流所霧化。霧化後的金屬粉末在霧化塔中進行凝固、沉降,落人收粉罐中。

霧化設備、霧化氣體(ti) 和金屬液流是氣霧化過程3個(ge) 基本方麵。在霧化設備中,輸人的霧化氣加速,並與(yu) 輸人的金屬液流相互作用形成流場。在該流場中,金屬液流破碎並冷卻凝固,從(cong) 而獲得具有一定特征的粉末。霧化設備參數有噴嘴結構、導液管結構、導液管位置等,霧化氣體(ti) 及其過程參數有氣體(ti) 性質、進氣壓力、氣流速度等,而金屬液流及其過程參數有金屬液流性質、過熱度、液流直徑等。氣霧化通過調節各參數及各參數的配合達到調整粉末粒徑、粒徑分布及微觀組織結構的目的。

1.2真空kaiyun中国官方网站5.0

目前的真空氣霧化製粉設備主要有國外設備及國內(nei) 生產(chan) 的設備,國外生產(chan) 的設備穩定性高,控製精度高,但設備造價(jia) 較高,維護維修成本高。國內(nei) 設備造價(jia) 低,維護成本低,維修方便。但國內(nei) 設備生產(chan) 廠家一般不掌握霧化噴嘴及霧化工藝等設備核心技術。目前國外相關(guan) 研究單位和生產(chan) 企業(ye) 對該技術進行嚴(yan) 格保密,在相關(guan) 文獻和專(zhuan) 利等方麵無法得到具體(ti) 的和具有工業(ye) 化意義(yi) 的工藝參數。這使得高品質粉末的產(chan) 率過低而無經濟性可言,這也是我國雖然有眾(zhong) 多氣霧化粉末生產(chan) 和科研單位,但始終無法工業(ye) 化生產(chan) 高品質粉末的主要原因。

氣霧化製粉裝置的結構由以下幾部分組成:中頻感應熔煉爐、保溫爐、霧化係統、霧化罐體(ti) 、粉塵收集係統、供氣係統、水冷係統、控製係統等組成。

目前關(guan) 於(yu) 氣霧化的各種研究主要集中在2個(ge) 方麵。一方麵研究噴嘴結構參數和噴射氣流的特性。其目的在於(yu) 獲得氣流流場與(yu) 噴嘴結構的關(guan) 係,以使氣流在噴嘴出口處達到速度而氣體(ti) 流量小,為(wei) 噴嘴的設計加工提供理論依據。另一方麵研究霧化工藝參數與(yu) 粉末性能的關(guan) 係。其旨在特定的噴嘴基礎上研究霧化工藝參數對粉末特性和霧化效率的影響,以優(you) 化和指導粉末的生產(chan) 。總之,提高微細粉末的生產(chan) 率並降低氣體(ti) 消耗量,引導著氣霧化技術的發展方向。

1.2.1氣霧化用各類噴嘴

霧化氣體(ti) 通過噴嘴提高速度和增加能量,從(cong) 而有效地破碎液態金屬,製備出符合要求的粉末。噴嘴控製著霧化介質的流動和流型,對霧化效率的高低和霧化過程的穩定性起著至關(guan) 重要的作用,是氣霧化的關(guan) 鍵技術。早期的氣霧化工藝中,普遍采用自由落體(ti) 式噴嘴結構。這種噴嘴設計簡單、不易堵塞、控製過程也比較簡單,但其霧化效率不高,僅(jin) 適用於(yu) 生產(chan) 50一300林m粒度的粉末。為(wei) 了提高霧化效率,後來發展出限製式噴嘴或緊藕合霧化噴嘴。緊禍合或限製式噴嘴縮短了氣體(ti) 飛行距離,減少了氣體(ti) 流動過程的動能損失,從(cong) 而提高了與(yu) 金屬作用的氣流的速度和密度,增加了細粉的產(chan) 量。

1.2.1.1環縫型噴嘴

高壓氣體(ti) 從(cong) 切向進人噴嘴。然後高速噴出形成一漩渦狀