射频热等离子体制备球形氧化铝粉末的数值模拟及实验研究

研究粉末颗粒在热等离子体(ICTP)中的行为可以为射频等离子体制备球形粉末工艺过程的优化提供参考。首先, 利用FLUENT软件对具有不同粒径分布的氧化铝粉末颗粒在射频热等离子体中的运动轨迹及加热历程进行了数值模拟; 然后, 根据模拟结果所确定的实验参数范围进行了射频热等离子体粉末球化实验, 并将实验测量与数值模拟的结果相结合, 研究了输入功率、送粉速率等参数的改变对具有不同粒径分布的氧化铝粉末球化效果的影响。研究结果表明: 粒径较小的氧化铝粉末颗粒在飞行过程中可以从等离子体内吸收更多的热量, 因此能够被充分加热至完全熔化; 增加系统输入功率、降低送粉速率均能提高单位质量的颗粒从等离子体中获得的能量, 从而在一定程度上提升氧化铝粉末的球化率。     

热喷涂粉末的制备技术

热喷涂粉末占热喷涂材料总用量的70%以上,热喷涂粉末的成分、分布、形貌和粒度因粉末制备方法而异.雾化法、熔融+破碎法、研磨+烧结法、球磨法、喷雾干燥法、包覆法和等离子体雾化法可用于制备热喷涂粉末,为了获得致密的球形热喷涂粉末,等离子体球化技术得到迅速发展.综述了热喷涂粉末的常用制备方法,重点介绍了先进的等离子体球化技术.     

射频等离子体球化SiO2粉体的研究

采用射频等离子体球化颗粒形状不规则的二氧化硅粉体,研究了加料速率、颗粒大小等因素对球化率的影响.用光学显微镜观察球化前后颗粒的形貌;用流动仪测定球化后粉体的松装密度.结果显示,球化后的二氧化硅颗粒球形度高,细颗粒长大,并且随着球化率的增大粉体松装密度增加.初步查明加料速率、原料粒度等参数对球化率的影响.在适当的条件下可以得到球化率高、球形度好的粉体.     

感应等离子体技术制备球形铸造碳化钨粉体及其性能表征

球形碳化钨增强金属基复合涂层具有高硬度、高韧性和优异的耐磨、耐蚀性等特点,可以对材料表面起到有效保护作用。传统铸造碳化钨粉体多呈不规则的片状或多角状,流动性差且硬度低,难以满足高性能涂层材料的要求。本文以多角状铸造碳化钨粉体为原料,采用感应等离子体技术制备球形碳化钨粉体,研究感应等离子体技术工艺参数对碳化钨粉体球化效果的影响规律。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、霍尔流速计、激光粒度分析仪等对球化处理前后碳化钨粉体的形貌、物相、松装密度、粒度分布进行表征。结果表明:送粉率为110 g/min、载气流量为5.0 L/min时,采用感应等离子体技术可制备颗粒饱满、表面光滑、分散性良好,球化率高达99%以上,且球形度较好的球形碳化钨粉体。球化后碳化钨粉体无孔洞等缺陷,内部组织为典型的细针状WC和W₂C的共晶,组织结构均匀细密。球化后碳化钨粉体的硬度高达3 258HV,提高了408HV;球化后碳化钨粉体的松装密度由8.01 g/cm³提高到9.75 g/cm³,霍尔流速由10.30 s/50 g降低到6.80 s/50 g,粉体的流动性提高。     

射频等离子体球化Ti粉体的研究

本文采用射频（RF）等离子法对颗粒形状不规则的Ti粉进行球化处理。研究了加料速率、物料分散方式、Ti粉颗粒大小等因素对球化率的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）观察相应试样的形貌。结果显示,射频等离子体法是制备具有良好流动性的球形钛粉的有效技术。     

TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形研究进展

概述了TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形的主要研究成果。在TiAl合金粉末制备方面,重点介绍了气雾化制粉工艺、粉末粒度控制、粉末氧含量控制和粉末组织特征。针对热等静压技术,介绍了TiAl合金粉末热等静压致密化过程及机理,总结了采用热等静压近净成形工艺制备TiAl合金转捩片的研究成果。结合粉末冶金TiAl合金研究进展,提出了未来TiAl合金粉末制备及成形技术的发展方向。     

等离子体电弧法制备的带状纳米锌的表征

约束弧等离子体电弧法用等离子体高温热源激发高能粒子的化学反应,并与骤冷技术结合构成一个制备金属纳米粉体或化合物纳米粉末材料的等离子体过程,能极好地制备高溶点(例:Ni,Fe,C等)或低溶点(例:Al,Zn等)的纳米粉末,是当前极具工业化生产应用前景的方法之一。用约束弧等离子体电弧法制备了纳米Zn粉末,用XRD,TEM,TG,DTA技术研究了纳米Zn粉末的结构、晶粒大小、晶粒形貌和热稳定性。结果表明,该粉体平均粒径小于42 nm,晶粒形貌为带状,热稳定性好。此外该粉体具有高比表面积,可用作化学反应的催化剂。     

等离子体技术制备球形粉体研究综述

等离子体具有高温、高焓的化学反应活性、反应气氛及反应温度可控等特点,非常适合制备纯度高、粒度小的球形粉体。本文介绍了等离子体技术制备球形WC金属陶瓷粉末、硅、镍、钛、钨等球形粉体,并展望了它的未来发展趋势。     

钛及钛合金粉末注射成型研究近况及应用前景

概述了钛及钛合金粉末注射成型(MIM)的粉体制备、混炼、注射成形、脱脂、烧结及后处理等工艺环节的研究现状及其发展趋势,同时介绍了粉体制备的主要方法,用氢化脱氢法制备的几种粉体产品的成分特点,常用粘结剂的组分,几种在生物医药领域和工业领域中应用较多的钛及钛合金粉末注射成型粉体的特点。     

3D打印用球形钛粉制备技术研究现状

目前,我国3D打印材料市场规模已达到30亿元,其中钛合金占比最大,达到了20%。3D打印钛合金零件被广泛应用于航空航天、核工业、医疗器械及运动器材等领域。钛合金粉末作为3D打印钛合金零件的重要金属材料,其性能(包括氧含量、纯净度、球形度、粉末粒径、粉体密度等)直接影响到3D打印钛合金零件的成型性能,3D打印钛粉的制备技术及工艺已成为国内外开发和研究的热点。首先详细介绍了制备球形钛粉的主要方法,包括雾化法(气雾化、离心雾化、等离子雾化)、球化法(激光球化、等离子球化)、造粒烧结脱氧法,同时综述了国内外研究现状;接着对球形钛粉制备技术进行了比较,认为造粒烧结法因制粉成本低廉而具有很大的发展前景;最后对球形钛粉制备技术的发展趋势进行了展望。     

Pb1.5Nb2O6.5型微波介质陶瓷粉体的焙烧工艺研究

探讨了合成Pb1.5Nb2O6.5型微波介质陶瓷粉体的焙烧温度、焙烧时间、添加剂等不同工艺因素对Pb1.5-Nb2O6.5粉体物相变化、晶粒生长及形貌的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的粉体进行物相与晶体形貌检测.实验结果表明在其他工艺因素控制得当时,焙烧温度对粉体粒度和物相变化的影响最大,而不同类型的添加剂不仅可以使晶粒生长更为完整,尺寸增大,同时也可以不同程度地改变粉体颗粒的生长趋势与形貌.实验制备出的Pb1.5Nb2O6.5粉体物相单一无杂质、晶粒尺寸较小,适于进一步制备微波介质陶瓷元件.     

工艺参数对熔盐法合成铌酸锶钡粉体的影响

研究了工艺参数对熔盐法制备铌酸锶钡粉体晶粒尺寸和形貌的影响。发现合成温度、反应时间及盐的用量能较显著地影响晶粒的形貌和尺寸。在以K2SO4为熔盐中,晶粒随着温度的升高而增大,当盐料比大于1时,随着盐料比的增加合成晶粒尺寸增大。在1300℃时,重点讨论了不同反应时间所合成粉体--的形貌和尺寸大小差异。随着反应时间反应延长,晶体的各向异性先增大后减小,而所合成粉体的物相组成并未发生变化。     

工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体影响的研究

研究了工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体晶粒形貌和尺寸的影响.发现温度、盐的种类和盐的用量能够较显著地影响晶粒的形貌和尺寸.在氯盐中,晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大,晶粒最终发育为较规则的圆片状,晶粒生长按照Ostwald液相生长机理来进行.在硫酸盐中,晶粒尺寸明显大于相同条件下在氯盐中的尺寸,且晶粒形貌呈不规则片状.当原料与盐的比例<1时,随着盐用量的增加,晶粒尺寸减小,形貌更加不规则.通过调整工艺参数能够控制颗粒的尺寸和形貌,制备具有各向异性生长的钛酸铋片状粉体.     

高纯钌粉制备技术的研究和进展

目前大量使用的钌靶主要用粉末冶金方法制备,所用原料为高纯钌粉。粉末质量是影响钌靶制备和使用性能的关键问题。基于文献和实验,详细列出了高纯钌粉在纯度、尺寸等方面的具体特征,给出了高纯钌粉的具体指标和要求。系统概述了高纯钌粉的主要制备工艺路线和流程(包括物料预处理、氧化溶解、氧化蒸馏、吸收浓缩、沉淀结晶、煅烧分解、还原制粉),以及各过程中的主要原理、工艺步骤和加工方法。在此基础上,系统总结和归纳了目前国内外主要厂家和研究机构的主要生产工艺和流程,并对其制备方法、工艺路线及特点进行了分析和讨论。在研究制备原理和工艺的基础上发现控制杂质含量的基本原则,即通过多次反复四氧化钌的氧化蒸馏和吸收这一过程可降低杂质阳离子含量,而通过煅烧、氢气还原、真空处理等可以有效去除杂质阴离子,根据钌粉中超标的离子种类,就可确定需要改进的工艺环节和步骤。分析了热等静压、放电等离子烧结和真空热压等方法制备钌靶时,所需钌粉在纯度和晶粒尺寸方面的具体要求,以及钌粉末的晶粒尺寸和形貌对靶材的机械加工性能、溅射性能的影响。最后给出了高纯钌粉制备技术方面急待解决的重要问题和发展方向。     

CVD金刚石厚膜刀具材料研究进展

本文对CVD金刚石厚膜刀具材料的制备技术及后加工工艺 ,VCD金刚石厚膜刀具材料的研究现状和发展前景进行了简要的综述     

机械合金化与非晶合金材料的研究进展

机械合金化是一种通过高能研磨实现的固相粉体加工技术.现已证明可以通过对纯组元混合粉或预合金粉进行机械合金化处理,合成包括非晶合金在内的多种平衡与非平衡合金相.主要评述了机械合金化法在非晶态合金材料研究领域的优势和特点,重点介绍了当前有关机械合金化致非晶化机理的研究成果以及未来这一领域的发展方向.     

等离子体在陶瓷材料生产加工中的应用

本文就热等离子体涂覆、低温等离子体表面改性、等离子体用于超细粉的合成、等离子体烧结陶瓷材料及ICP MS分析陶瓷组成等五个方面详细介绍了等离子体在陶瓷材料发展中的应用背景、技术条件及发展方向。     

聚能装药粉末药型罩材料技术的发展和现状

文章介绍了近年来国内外粉末药型罩材料技术的研究现状,综述了一些国内外优秀研究成果.重点分析了合金粉末药型罩中各成分的优化配比及制造工艺对粉末罩成型和射流质量的影响.最后以含能药型罩为主线,提出了其新的发展方向和应用前景.     

Plasma spheroidization of nickel powders in a plasma reactor

Thermal spray coatings of surfaces with metal, alloy and ceramic materials for protection against corrosion, erosion and wear is an intense field of research. The technique involves injection of the powder into a plasma flame, melting, acceleration of the powder particles, impact and bonding with the substrate. Feedstock powders of metals, alloys and ceramics for thermal spray applications have to meet several requirements. Particle shape, size and its distribution, powder flow characteristics and density are the important factors to be considered in order to ensure high spray efficiency and better coating properties. For smooth and uniform feeding of powders into plasma jet, the powder particles have to be spherical in shape. High temperatures and steep temperatures present in thermal plasma is exploited to spheroidize particles in the present investigation. Nickel powder particles in the size range from 40–100 μm were spheroidized using plasma processing. SEM and optical micrographs showed spherical shape of processed particles.     

Direct dynamic synthesis of nanodispersed phases of titanium oxides upon sputtering of electrodischarge titanium plasma into an air atmosphere

Experimental investigations of the possibility of directly synthesizing nanodispersed crystalline phases of titanium dioxides with rutile and anatase structures in a hypervelocity jet of electroerosion plasma generated by a coaxial magnetoplasma accelerator with titanium electrodes are presented. A powder product containing nanosized polymorphic phases of titanium dioxide with a spherical shape of particles has been manufactured.