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热喷涂结构喂料制备工艺

时间:2021-03-29 18:59:07  来源:  作者:

 

常见的热喷涂结构喂料的制备技术有以下几种:

1、雾化制粉

以高速气流(雾化介质)冲击熔融或半熔融状态的金属液流,使其雾化成细小液滴,并迅速凝固成粉末的方法,称之为雾化制粉。通常应用于制造合金粉末,具有化学成分均匀、粒度可控、球形度好和粉末氧含量低等特点。且由细小液滴转化为粉末迅速,能细化晶粒结构,有效减少第二相的偏析现象。但为了有效降低粉末氧含量而采用惰性气体作为雾化介质,导致雾化制粉成本高品。

2喷雾干燥制粉

热喷涂结构喂料有一定的粒径要求,细小颗粒往往无法直接用于喷涂,必须经过团聚形成大颗粒的硬团聚体才能使用。喷雾干燥技术正是将一种或多种材料混合一起制备复合粉体的工艺。一般分为两部分,首先将原材料进行混合,加入溶液(一般为水或无水乙醇)形成悬浊液,充分混合后加入粘结剂,经过雾化器,干燥塔,形成几种细小颗粒组成的椭球或半球形颗粒;最后通过等离子球化技术,进一步是颗粒致密化和球形化,得到成分均匀、流动性优异的粉末。喷雾干燥制粉工艺广泛应用于金属陶瓷纳米复合粉体的制备。

3熔融破碎制粉

将一种或多种粉末均匀混合,加热至熔融状态,待冷却后放入破碎机中破碎制粉的工艺称为熔融破碎制粉。这种方法主要用于制备陶瓷等脆性材料的粉末,优点是粉末致密,制造成本低,缺点是形状不规则,粒径分布广,流动性差。

4研磨烧结制粉

对于陶瓷粉,硬质合金粉等除了熔融破碎法,还可以通过研磨烧结制备。先将这些粹性粉末研磨,得到极细的微小颗粒,再将其压制成球型,按需选择加入粘结剂,最后烧结热处理,破碎成粉。这种方法的好处是控制烧结热处理的工艺参数可以有效提高粉体的质量,如降低孔隙率等。但制出的粉体依然形状不规则,流动性差。

5包覆制粉

具备壳核结构的粉末一般采用包覆法制备,将一层材料通过机械融合法或者复合化包覆另一种材料。机械融合法适用于熔点相差悬殊的两种材料,先将粉末加热到两者熔点之间,熔点低的材料处于熔融或半熔化状态,熔点高的材料仍是固态,通过机械混合,两种材料不断焊合,熔点低的材料不断包覆高熔点材料,形成壳核结构的复合粉体。复合化是将韧性相差悬殊的材料,通过不断混合形成的包覆材料。

6高能球磨制粉

高能球磨法是指利用高能球磨设备将一种或多种粉体与磨球剧烈撞击,造成反复的破碎-团聚-破碎-团聚,形成成分均匀,球形度良好的超细甚至纳米粉体的制备工艺。该工艺制备的纳米复合粉体,纳米晶均匀分布于合金基体内,尤其适用于制备金属基陶瓷纳米复合粉体。

7等离子体球化制粉

等离子体被称为固液气三态之外的第四态,是物质被电离后产生的近似电中性的离子化气体状物质。等离子体由于可达到极高的温度,且能量集中,还具备可控制的反应气氛和反应温度等特性,被广泛应用于工业生产。按照等离子发生器的不同,可将其分为直流等离子体、射频等离子体和微波等离子体。其中,射频等离子体是由射频电磁场的感应作用,通过对气体感应加热,直至气体电离,从而产生的等离子体。由于射频等离子体的功率范围大,无电极损耗,不会产生电极污染,等离子体矩寿命长等优势,成为制备成分均匀、流动性优异、致密度高、表面形貌良好的热喷涂结构喂料的良好途径。


 

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