高致密度低氧含量3D打印用球形钼粉的制备研究

本文通过"等离子球化+氢还原"的方法制备了高致密度低氧含量的3D打印用球形钼粉,分析了球形钼粉的特性。通过优化等离子过程中的功率、送粉量和气体流量参数,制备了高致密度球形钼粉;并且采用氢气还原球形钼粉,降低其氧含量。试验结果表明:与原始粉末相比,制备的3D打印用球形钼粉的松比从2.3 g/cm~3提高到6.01 g/cm~3;流动性从35 s/50 g提高到10.5 s/50 g;氧含量降低到270 ppm。     

射频等离子体制备球形铌粉

以不规则形状铌粉为原料,通过射频等离子体球化处理制备球形铌粉,并研究加料速率对粉末球化率的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行测试和分析。结果表明:不同粒径的不规则形状铌粉,经等离子球化处理后均可得到表面光滑、分散性好、球化率可达100%的球形铌粉。球化处理后,粉末的粒度分布变窄。随加料速率的增加,铌粉的球化率降低。经射频等离子体处理后,铌粉的松装密度和流动性得到显著改善:松装密度由1.33 g/cm3提高到4.35 g/cm3,振实密度从1.95 g/cm3提高到5.61 g/cm3,粉末流动性提高到12.51 s/(50 g)。     

仲钨酸铵一步还原法制备钨粉的新工艺研究

以仲钨酸铵为原料,通过分段控制还原气氛,经一步还原制备钨粉。研究了仲钨酸铵粒径、还原气氛、温度、时间和装舟量等参数对钨粉粒度和形貌的影响。结果表明,最佳工艺参数为:装舟量50g、氢气流量32L/h、升温速率10℃/min、500℃保温20min、900℃保温1.5h、风冷降温到100℃,钨粉收率大于98.5%。该工艺制备的钨粉粒径可控,同时可降低生产成本。     

细颗粒钨粉团聚和消除方法的研究

细颗粒钨粉具有颗粒细小、活性高、比表面积大等特点,其分散性差,易产生团聚,粉末流动性差,松装密度低,严重影响钨粉后续球化结果。分析了细颗粒钨粉产生团聚的原因和团聚对钨粉球化结果产生的影响,并通过球磨实验解决了细颗粒钨粉团聚问题。结果表明:经过球磨处理后,钨粉D10、D50、D90粒径由球磨前的8.446、20.186、45.686μm降低至4.393、6.289、9.573μm左右,粒度明显下降,粒度分布明显变窄。在球磨作用下,大块团聚体被分散开来,钨粉大都呈单颗粒状态存在,颗粒分散状态良好。球料比4∶1(质量比)、球磨时间3 h、转速为100 r/min时,所得钨粉的分散状态最佳。     

射频等离子体制备球形钽粉及其性能表征

采用射频等离子体对不规则状冶金级钽粉进行了球化处理,研究了粉末供给速率对球化率的影响。结果表明,当粉末供给速率为10g·min^-1时,钽粉的球化率可到90%以上;球化后的钽粉球形度良好、表面光洁,内部无空心缺陷,流动性为13.84 [s·(50 g)^-1],松装密度从5.87 g/cm^3增加到9.35 g/cm^3,达到了增材制造技术的要求;球化后的粉末杂质元素含量和物相组成没有发生变化。     

高致密球形钼粉制备工艺研究

采用感应等离子设备制备出球形钼粉,研究了工艺参数对制备高致密度球形钼粉的影响。用霍耳流速仪检测球形钼粉的流速,斯科特容量计检测球形钼粉的松装密度,用电子扫描显微镜（SEM）观测球化钼粉的微观形貌。研究表明,等离子体处理可以使钼粉形状由不规则变为球形,钼粉流动性显著提高,松装密度增大,实现了钼粉的致密化,同时纯度提高。且当输入功率为25kW·h、送粉量50g／min钼粉的球化最为理想,流速达16s／50g,松装密度为4．8g/cm3。     

致密化工艺对氧化钛粉末及等离子喷涂涂层性能影响研究

采用喷雾干燥法制备了一种球形氧化钛团聚粉末, 并通过高温烧结及感应等离子球化工艺对团聚粉末进行 致密化处理。 利用扫描电子显微镜 (SEM)、 霍尔流速计和粉末颗粒强度仪对粉末性能进行了表征, 研究了不同致 密化处理工艺对粉末颗粒强度、 松装密度及流动性的影响。 采用大气等离子喷涂 (APS) 工艺制备了氧化钛涂层, 并对涂层的微观组织进行研究。 研究结果表明, 高温烧结工艺及等离子球化工艺均可有效提升氧化钛团聚粉末 的致密度, 经过高温烧结工艺后氧化钛粉末内部的细小颗粒呈现烧结熔融的趋势, 而采用等离子球化处理后的 团聚粉末直接形成了致密球体结构。 相比于高温烧结工艺, 等离子球化工艺对氧化钛粉末的致密化效应更为明 显, 粉末的颗粒强度可达 187.86 MPa, 松装密度可由 0.79 g/cm3 提升至 1.69 g/cm3, 流动性由 163.22 s/50g 加快 至 100.27 s/50g。 该粉末经过大气等离子喷涂沉积形成的氧化钛涂层孔隙率为 2.8 %, 与未经致密化工艺处理的氧 化钛团聚粉末相比, 制备的涂层致密化水平有了较大程度的提升, 涂层的平均显微硬度值由 434.18 HV0.3 提升至 744.37 HV0.3, 涂层的结合强度均值由 11.07 MPa 提升至 29.93 MPa。     

仲钨酸铵还原制备超粗球形钨粉

以钨酸铵溶液为原料,加入含Li、Na和K碱金属盐的添加剂,在湿氢条件下还原制备粗晶球形钨粉.研究了碱金属盐的种类、含量及还原时间对仲钨酸铵粉末及钨粉的影响.通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和检验分析筛对仲钨酸铵及粗晶钨粉的形貌、成分、物相组成及粒度分布进行表征.研究表明,采用钨酸铵溶液为原料,添加剂（NaCl、KCl和Li₂CO₃）为3 g·L-1,在1000℃湿氢条件下还原180 min,可直接制备出流动性良好、近球形、晶粒发育完整且均匀的粗晶钨粉.其平均粒径达到67μm,最大粒径可达150μm,最大松装密度为13.41 g·cm-3,最佳流动性为每50 g粗晶钨粉用时9 s.      

硼化锆基复合陶瓷粉末制备及喷涂涂层抗烧蚀性能

超高温ZrB2/MoSi2 陶瓷涂层可有效提高C/C 陶瓷基复合材料抗高温烧蚀性能。采用喷雾干燥团聚造粒法 制备复合团聚粉末,然后采用等离子致密化工艺对团聚复合粉末进行致密化处理,研究了等离子致密化工艺参数 对处理后粉末性能的影响,经等离子致密化处理后,粉末松装密度及流动性均得到了明显提高,当送粉速率为 50 g/min 时,ZrB2/MoSi2 粉末松装密度及流动性分别为3.26 g/cm3 和21.5 s/50g,与团聚态粉末相比,松装密度及 流动性分别提高了108.97 % 和59.01 %,致密化处理后粉末的氧含量降低至0.05 wt.%,在等离子致密化处理过 程中ZrB2/MoSi2 复合粉末几乎未被氧化。对等离子喷涂涂层进行了烧蚀试验,烧蚀后涂层结构完整未发生剥落, 表明制备的ZrB2/MoSi2 涂层具有良好的抗高温烧蚀性能。     

球形钨粉的制备及粉末特性研究

以团聚严重、不规则形状的还原钨粉为原料,经过球磨处理后,采用射频等离子体球化技术制备球形钨粉。在射频等离子体球化过程中,研究原料粉末形态对球化结果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球磨和球化处理前后粉末的形貌、粒度、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明:球磨处理后,钨粉颗粒分散状态良好,粒径明显降低,粒度分布明显变窄;经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,松装密度和振实密度得到明显提高。     

球形铸造碳化钨的制备技术

介绍了国内外近年来的球形铸造碳化钨生产方法。球形铸造碳化钨制备技术按原料可分为两类，一类以W、WC、C为原料，通过雾化制备，如旋转雾化、超高温熔炼气体雾化等；另一类是以铸造碳化钨为原料，通过高温改性处理制备，如等离子球化法、感应或电阻加热球化法等。无论采用何种方式均能制备出化学性能稳定、显微硬度达3000kg／mm^2、组织结构均匀致密、100％细等轴树枝状晶粒、流动性能好的球形铸造碳化钨粉末，但因设备、工艺方法等的差异，各种方法均有各自不同的特点。     

利用转炉烟尘铁粒制造粉末冶金用铁粉

转炉在吹炼过程中形成的铁粒，经过表面除杂和表面粗糙化处理后，其化学成分和粉末工艺性能符合粉末冶金用铁粉的要求。研究发现，铁粉松装密度由原始的3.82g/cm^3可降低到2.72g/cm^3。当铁粉松装密度为2.72g/cm^3时，粉末流速为29.3s/50g。该粉末在压力为420MPa的条件下压制，压坯密度达6.68g/cm^3，压坯强度高达12.68MPa，比具有相近松装密度的还原铁粉在相同压制条件制的压坯强度提高40％。铁粉的应用试验结果表明，该铁粉的压制和烧结性能良好。改性后的转炉烟尘铁粉可作为粉末冶金用铁粉新的制造原料。     

Fe-0.5Mn-0.5C预混合钢粉性能及粘结剂作用机制

设计4种不同有机粘结剂,分别对合金元素Mn、石墨进行粘结处理,制备Fe-0.5Mn-0.5C预混合钢粉。研究4种粘结剂对预混合钢粉合金元素与石墨的粘结率、预混合钢粉的流动性、松装密度、压坯密度的影响。并通过对粉末表面基团的表征,研究高分子粘结剂与铁基体间的相互作用方式。结果表明:以丙烯酸类树脂制备的预混合钢粉工艺性能最好,其流动速率为24.3 s/50 g松装密度为24.3 s/50 g,在600 MPa压力下的压坯密度为3.03~3.23 g/cm3粘结剂中的极性基团与铁基粉末通过氢键作用相吸附。     

等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备球形钨粉,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对钨粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行分析。结果表明：球形钨粉粒度集中分布在45～150μm,呈单峰分布,理论中位粒径85.5μm与实测粒径80μm接近。钨粉氧增量均小于0.001 5%,其中45～150μm粉末比15～53μm的粉末氧增量更低,仅为0.000 38%。15～53μm钨粉表面光洁,几乎无空心粉。钨粉物理性能优异,且粒径在45～150μm的钨粉性能优于15～53μm的。     

Hydrogen reduction of copper bleed solution from an Indian copper smelter for producing high purity copper powders

A bench scale investigation on the hydrogen reduction of a highly acidic copper bleed solution to produce high purity copper powder is discussed in this paper. A titanium lined autoclave of 1 L capacity was used for this study. The parameters optimized on the bench scale were validated by performing hydrogen reduction of copper in a larger autoclave. Effect of various parameters viz., time of reduction, temperature of reduction, pressure variation, iron dose, volume of copper solution etc. were studied. Experiments were performed with synthetic and actual solution obtained from a copper plant. A 99% copper powder recovery is achieved by hydrogen reduction at a pressure of about 2400 kPa, reaction temperature of 453 K, stirring speed of 400 rpm for a reaction time of 2 h. The fine copper powder thus obtained had a good metallic lustre. Kinetics of reduction of copper was examined by drawing samples at different times and analyzing the percent copper reduction. The copper depleted solution was further purified with respect to the residual copper and can be processed for the recovery of nickel powder by hydrogen reduction.Properties of the copper powder obtained from the large-scale experiments from actual plant and synthetic solutions have been evaluated for powder metallurgical applications. The raw and annealed copper powders obtained from the synthetic copper solution were found to have an apparent density of 3.50 g/cm³, flow rate 35.6 g/min, hydrogen loss 0.2%, purity 99.8% and green density of 8.6 g/ cm³ while the powder from actual plant solution was found to have an apparent density of 3.59 g/ cm³, flow rate 46.0 g/min, hydrogen loss 0.6%, purity 99.4% and green density 8.6 g/ cm³. Thus, the copper powder produced by hydrogen reduction was found suitable for the application.     

稀土Y对气雾化制备PH13-8Mo钢粉末特性的影响

摘要：研究了不同含量的稀土Y对选区激光熔化技术(SLM)用PH13 8Mo钢粉末特性的影响,并通过Thermo-Calc热力学软件、粉体综合特性测试仪、霍尔流速计、激光粒度分析仪、扫描电镜和电子探针等方法对不同Y含量的PH13-8Mo钢粉末特性的变化规律进行研究。结果表明,随着金属粉末中Y含量的增加,金属粉末的松装密度从3.73提高到3.93g/cm3,50g粉末的自由流动时间从25.44减小到25.11s,粉末的流动性变好。同时,PH13 8Mo钢粉末的平均粒径从37.29减小到30.99μm,粉末的粒度分布区间变窄。研究还发现,不含Y的PH13-8Mo钢粉末的组织由树枝晶和等轴晶组成,而Y质量分数为0.080%的PH13 8Mo钢粉末的组织均由等轴晶组成。综上,在PH13.8Mo钢粉末中加入稀土Y,粉末的特性得到优化。     

不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的性能研究

球形铸造碳化钨粉末是一种新型的超耐磨陶瓷颗粒材料,对比研究了不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的化学成分、显微形貌、微观组织、相结构、显微硬度、流动性以及松装密度等特性。结果表明:相对等离子重熔球化法和感应重熔球化法而言,等离子旋转电极雾化法制备的球形铸造碳化钨的总碳含量与共晶碳含量理论值的偏差最小、游离碳和杂质含量最低;粉末颗粒内部更致密、共晶组织更细密、显微硬度最高。感应重熔球化方法制得的粉末流动性最好、松装密度最大。