单质球形粉末的制备工艺有哪些
单质球形粉末的制备工艺主要有以下几种:
一、雾化法:
1.气雾化法:利用超高速气流将熔化的金属液破碎成不同尺寸的金属液滴,随后快速冷却形成金属粉末。根据熔炼方式的不同,可分为真空感应气雾化(VIGA)和电极感应气雾化(EIGA)。气雾化粉末性能及收得率主要取决于气雾化设备的喷嘴结构,可分为自由落体式喷嘴和限制式喷嘴。
2.等离子丝材雾化法:以高纯度的金属丝为原料,通过矫直机和送丝设备将金属丝以一定的速度送入等离子炬产生的聚焦等离子射流中熔化、蒸发为饱和金属蒸汽,在惰性气体环境中雾化、冷凝,形成特定粒径分布的金属粉末。
二、等离子旋转电极雾化法(PREP):将金属制成自耗电极,在高速旋转的状态下接收电子或离子流,使自耗电极端部熔化。熔融液态金属在离心力的作用下形成小液滴飞射,由于表面张力作用,液滴凝固成球形的粉末颗粒。该方法制备出的粉末球形度高,粒度分布区间窄,但粉末较粗,且制粉成本较高。
三、等离子球化法:以金属不规则粉体为原材料,利用射频磁场激励或者微波能量激发气体形成等离子体形成高温热源,通过载气送粉装置将不规则粉体原材料送入等离子体高温区熔融,熔融后金属液滴在表面张力作用下收缩成球形,高速气流冲刷后形成金属球形粉末。该工艺适用于高熔点金属及其合金的球化过程。
四、电弧蒸发法:采用高纯金属块材为原料,在惰性气体环境下通过电弧蒸发,同时充入氢气控制金属气体原子的热传导及活性使其冷却沉积得到高纯单质金属纳米粉末颗粒,然后对纳米粉末进行团聚造粒,最后对造粒后微米级单质金属粉末进行热处理,从而获得粒度、球形度、流动性和氧含量满足要求的单质金属粉末颗粒。