金属液流的气固两相流雾化破碎准则(英文)

介绍了一种自行发明的新的雾化方法。该方法是采用含有固体介质的高速气流即气固两相流对液体金属或合金进行雾化而制备粉末的一种方法,对比研究了同等条件下普通气体雾化与两相流雾化制备粉末的特征,研究了固体雾化过程中主要工艺参数对固体雾化粉末特征的影响规律。结果表明,两相流雾化制得粉末的平均粒度约为普通气体雾化所得粉末的二分之一,而且粒度分布更集中,粉末的冷却速度比普通气体雾化高一个数量级,粉末微观组织更细小;采用液体雾化破碎准则韦伯数以衡量雾化介质的破碎能力,得出两相流雾化介质的韦伯数为气体韦伯数和颗粒流韦伯数之和,建立了两相流雾化破碎的临界方程,并以此讨论了主要工艺规律。     

雾化参数对H70黄铜粉末粒度及其分布的影响

气雾化生产金属粉末是一个复杂的过程,影响因素较多.为制备较细粉末需求最佳的工艺参数组合,应用气体动力学和流体力学分析了雾化气体压力、金属熔体温度和导液管内径对H70黄铜雾化粉末粒度及其分布的影响.结果表明:适当地提高气体压力和金属熔体温度或者减小导液管内径均能使雾化粉末粒度增大,当雾化气体压力为1.3 MPa,金属熔体温度为1 160 ℃时,导液管内径为3.5 mm时,所制得的粉末的粒度及其分布均达到最佳效果.     

基于Laval喷嘴的层流气雾化法工艺参数探索及粉末性能研究

基于Laval喷嘴的层流气雾化技术可以高效制备高性能金属粉末,但目前对这种技术的各项工艺参数及粉末性能尚未有系统性研究。本工作使用基于Laval喷嘴的层流气雾化制粉设备制备了AlSi10Mg合金粉末,同时使用传统分析方法和X射线计算机断层扫描技术分别研究了雾化气体压力以及导流管内径对粉末整体形貌、三维形貌、球形度、粒度分布、物理性能及内部缺陷的影响,并结合数值模拟进行机理性解释。结果表明,基于Laval喷嘴的层流气雾化技术制备的AlSi10Mg粉末性能较好,由于在较高的雾化气体压力和较窄的导流管内径条件下气液流量比更高,金属熔体更易发生破碎,故制备的粉末球形度更好,粒度分布较窄,细粉收得率可接近50%,不规则粉末及空心粉较少。     

固气两相流雾化工艺规律

采用高压氮气为气相雾化介质,分别以NaCl颗粒和Fe粉为固相雾化介质,对Al-Si合金、金属Zn进行固气两相流雾化实验,系统研究了工艺参数对粉末平均粒度和形貌的影响规律.结果表明,固气两相流雾化存在最佳的固/气流率比,采用的固体介质颗粒只有既达到较高的浓度又具有较高速度,才能极大地提高雾化效果.同时,较高密度的固体介质、低金属液流量有利于获得平均粒度细小、形貌复杂、粒度分布更集中的金属粉末.     

气雾化参数对SLM用1720 MPa级马氏体时效钢粉末特性的影响

利用真空感应熔炼气雾化法制备1720 MPa级马氏体时效钢粉末,研究雾化压力、过热度、气体加热温度对粉末特性的影响。结果表明,当雾化压力较高、过热度较高、气体加热温度较高的情况下,金属粉末的细粉收得率较大,松装密度较高,流动性较好。最佳雾化参数为漏嘴孔径ϕ5 mm、雾化压力5.0 MPa、过热度245 K、雾化气体温度100 ℃。该工艺条件下的时效钢粉末球形度良好,粉末流动性为20.15 s/50 g,松装密度为4.23 g/cm。     

工艺条件对气雾化制备SnAgCu合金粉末特性的影响

采用紧耦合气雾化法制备SnAgCu无铅焊料合金粉末,研究雾化压力和熔体过热度对粉末粒径和形貌的影响.采用干筛筛分法对所制备的粉末进行分级,采用激光粒度分析仪和扫描电镜分别对粉末的粒径、形貌和微观组织进行表征.结果表明:当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度为20～30 ℃时,制备的无铅焊料合金粉末中值粒径为40.10 μm,颗粒表面光洁、球形度高;当过热度为20～30 ℃、雾化压力由0.7 MPa增大至2.5～3.0 MPa时,粉末中值粒径由40.10 μm减小至32.22 μm,颗粒表面缺陷明显增多;当雾化压力为0.7 MPa、熔体过热度由30 ℃提高至50 ℃时,粉末粒径仅略微减小,但球形度明显降低;气雾化快速冷凝产生富Ag和Cu相,且富Ag和Cu相弥散分布在Sn基体内.     

新型超声雾化技术制备球形金属粉末

介绍了新型超声雾化制备金属粉末技术原理及工艺特点，研究了采用新型超声雾化技术制备的合金粉末形貌，粒度分布，氧含量和微观组织，并与气雾化粉末进行了比较，新型超声雾化技术直接利用超声振动雾化金属，雾化基本以静态模式进行而没有高速运动，制备的粉末光洁圆整，球形度好，粉度分布窄，具有设备和工艺简单，可控性高，成本低等显著技术优势。     

气体雾化法制备锌粉及其性能研究

探讨了锌粉雾化的基本原理,以及雾化喷嘴结构、喷射顶角、锌液温度和气体压力等对锌粉粒度的影响,并运用激光粒度分析仪、比表面积测试仪和蔡司显微镜等对制备的雾化锌粉的粒度分布、比表面积大小及锌粉形貌进行分析。研究的锌液温度为(620±10)℃,雾化压力为1.6 MPa;结果表明:适当提高锌液温度及提高喷枪入口的气流速度或压力均有利于锌粉的细化;雾化法制得的锌粉呈近球形,锌粉的D_(50)≤20μm;随锌粉的平均粒径减小,比表面积呈逐渐增大的趋势,锌粉粒径为-100~-325目时,比表面积从0.1367 m~2/g增大到0.2233 m~2/g。     

多级雾化制粉技术对粉状钎料粒度组成的影响

为了提高多级雾化制粉技术所得粉末的品质,通过改变合金液流直径、雾化介质压力和合金溶液过热度三者的参数,分析其对粉末粒度组成的影响。实验结果表明:合金液流直径愈小,所得细粉末也愈多,但液流直径小于2mm时,雾化过程失败;合金熔液的过热度愈高,细粉末产出率愈高,但过热度超过200℃后,会增加雾化粉末的氧化程度,最终影响粉末的品质;当雾化介质压力增大时,细粉的产出率会提高,但仅仅提高雾化压力,而不注意漏嘴和雾化器的尺寸与雾化参数合理匹配,不能确保提高细粉收得率。     

球形TC4合金粉末的制备、表征及雾化机理

采用真空气体雾化法制备了TC4合金粉末,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜和霍尔流速计等对制备的粉末粒度分布、组织形貌、松装密度、流动性等进行了测试分析。结果表明:真空气体雾化法制备的TC4合金粉末粒度呈正态分布,尺寸集中分布在32.52～182.50μm左右,粉末中值粒径d_(50)为92.70μm,粉末球形度高,氧含量低(0.14%);粉末具有较低的松装密度和良好的流动性,粒径在38～106μm的粉末其流动性为25～50 s/(50 g),松装密度为2.52～2.56 g/cm~3。TC4合金粉末中粒径较大的颗粒表面呈发达的近似等轴的胞状枝晶组织,而颗粒粒径越小,其表面越光滑。少部分小颗粒粘附在大颗粒表面上,出现连体的"卫星"状。     

适用于金属增材制造的球形粉体制备技术

金属增材制造技术作为一项革命性的先进制造技术,从20世纪90年代兴起并得到迅速发展,受到各国家的高度关注。原料是影响和制约增材制造零部件性能的关键因素之一。球形粉体由于具有良好的流动性和铺展性、以及较高的松装密度与压实密度等优异性能,是金属增材制造的理想原材料。本文针对球形粉体的雾化制备技术以及粉体的球化技术,详细总结了雾化和球化技术的相关原理、方法和技术特点,并针对金属增材制造对球形粉体制备技术的发展进行了展望。     

一种新型的微细金属粉末气雾化喷嘴的设计

本文以气雾化、超声雾化和电荷表面效应等技术为基础,采用固体雾化与电场效应相结合,成功的设计了一种新型的固体与电场复合作用的二流雾化喷嘴,为雾化效果的明显提高,为细微金属粉末的制备提供了技术支持。     

一种新型的气体雾化制粉方法

在传统气体雾化的基础上, 提出了一种新型的气体雾化制粉方法, 即在雾化气流中添加NaCl粉末, 提高气流的冲击动量. 通过对6-6-3青铜, Al, Al-Si, Pb, Sn, Zn等多种材料进行的雾化实验结果表明, 该方法能够有效减小雾化粉末的粒度, 与传统气体雾化相比, 平均粒度可减小50%, 此外还可大幅提高细粉收得率, 且不会过多影响粉末的纯度.     

不同制粉工艺对NiAlW粉末及涂层组织性能的影响

对大气雾化和真空大气雾化工艺制备的两种不同的NiAlW合金粉末,进行了粉末物性对比、粉末及粉末剖面结构的形貌对比、粉末化学成分对比,结果表明,真空雾化工艺制备的NiAlW合金粉末对比大气雾化工艺制备的NiAlW合金粉末具有更好的流动性、更高的松装密度、更好的球形度及更低的氧含量,粉末性能对比结果显示真空雾化工艺制备的粉末性能较好;采用大气等离子喷涂制备了涂层,分析了两种涂层SEM形貌和孔隙率,对比了涂层的显微硬度、结合强度和耐磨损性能。结果表明:用真空大气雾化工艺制备的NiAlW涂层孔隙率低、显微硬度低、结合强度高、耐磨损性好,显示出更好的综合性能。粉末初始形貌及化学成分的差异可导致喷涂层性能的差异,球形度好、氧含量低且杂质含量低的粉末经喷涂后更易形成高致密的涂层。     

气雾化制备Pd-Ag-Cu粉末钎料的研究

研究了惰性气体雾化法制备Pd-Ag-Cu合金粉末。在喷嘴结构不变的情况下,改变过热度、雾化压力、导流管的内径,导流管伸出长度都会影响到Pd-Ag-Cu合金粉末的粒度与粉末收得率。通过调整各项工艺发参数研究发现,提高过热度和雾化压力,减小导流管内径有利于降低粉末粒度,导流管随着伸出长度的增加,粉末粒度先降低后增加。各项参数都有临界值,不能无限制增大或减小,综合调整才能达到最佳制粉效果。     

雾化过程气体与金属雾滴的三维流动模型

气体雾化沉积技术是一种生产大块快速凝固材料的新型工艺．雾化过程气流与金属雾滴之间的质量、动量和能量传输对沉积材料的组织和性能具有重要影响．本文根据质量、动量和能量守恒等基本理论对金属雾化过程气流与雾滴之间的相互作用进行了研究，建立了气体－雾滴三维流动的数学模型．推导出雾化过程两相流体流动的基本控制方程组．     

THEORETICAL DISCUSSION ON UNSTEADY FLOW OF FLUID DURING METAL ATOMIZATION

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超音速气雾化Ag5Fe粉末的微观分析

利用超音速气雾化的方法制备了液态微溶、固态不互溶的Ag5Fe粉末。利用电弧在放电时的高温使Fe熔解于Ag中，在随后的快速凝固过程中形成含有亚稳合金相的Ag5Fe粉末。扫描电镜观察显示：Ag5Fe粉末的粒度较均匀、细小，呈正态分布，大部分集中在25-55μm；取典型颗粒放大处理后发现：颗粒的富Ag基体中高度弥散分布着粒度在纳米级的Fe相，在富Fe基体中亦有粒度为纳米级的弥散分布的Ag相。计算结果表明：经超音速气雾化之后Ag-Fe合金颗粒有固溶，且粉末颗粒越细小固溶扩展越大。Fe在富银区域中的固溶度亚稳扩展至0-3at％～0．6at％；且在忽略少数粒度较大的粉末颗粒条件下，粉末颗粒越细，亚稳固溶度越大。