01粉末的制取霧化法課件

三、霧化法霧化法是將液體金屬或合金直接破碎，形成直徑小于150μm的細(xì)小液滴，冷凝而成為粉末。該法可以用來(lái)制取多種金屬粉末和各種合金粉末。實(shí)際上，任何能形成液體的材料都可以通過(guò)霧化來(lái)制取粉末。應(yīng)用較廣泛，生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法?？梢灾迫°U、錫、鋁、鋅、銅、鎳、鐵等金屬粉末，也可制取黃銅、青銅、合金鋼、高速鋼、不銹鋼等預(yù)合金粉末。制造過(guò)濾器用青銅、不銹鋼、鎳的球形粉末目前幾乎全是采用霧化法生產(chǎn)。三、霧化法霧化法是將液體金屬或合金直接破碎，形成直徑小于15三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括二流霧化二流霧化離心霧化離心霧化真空霧化真空霧化超聲霧化超聲霧化美國(guó)科學(xué)家采用聲化學(xué)技術(shù)制取納米金屬粉。聲化學(xué)是研究液體中高強(qiáng)度超聲波產(chǎn)生的小氣泡的形成、長(zhǎng)大與內(nèi)向破裂等現(xiàn)象的學(xué)科。

聲化學(xué)制取納米金屬粉美國(guó)科學(xué)家采用聲化學(xué)技術(shù)制取納米金屬粉。聲化學(xué)是研究液體中高這些超聲波氣泡的破裂,產(chǎn)生很強(qiáng)的局部加熱而在冷液中形成“熱點(diǎn)”,瞬時(shí)溫度約為5000℃,壓力約1GPa,持續(xù)時(shí)間約10億分之一秒。

粗略而形象地說(shuō),上述這些數(shù)據(jù)相當(dāng)于太陽(yáng)的表面溫度,大洋底部的壓力,閃電的時(shí)間。當(dāng)氣泡破裂時(shí),氣泡內(nèi)所含金屬的易揮發(fā)化合物分解成單個(gè)金屬原子,而后聚集為原子簇。這些原子簇含有幾百個(gè)原子,直徑約為2～3nm。這些超聲波氣泡的破裂,產(chǎn)生很強(qiáng)的局部加熱而在冷液中形成“熱點(diǎn)

這些小的磁性金屬原子簇,像順磁體材料一樣,磁矩由原子簇的原子自旋構(gòu)成,且所有自旋均在同一方向上,因而磁矩比普通材料高100多倍。包覆這些顆粒可形成穩(wěn)定鐵膠體,顆粒永遠(yuǎn)處于懸浮態(tài),現(xiàn)已作為“磁流體”工業(yè)化生產(chǎn),用于揚(yáng)聲器,磁性墨水,磁流體密封,潤(rùn)滑劑,軸承,醫(yī)學(xué)等。這些小的磁性金屬原子簇,像順磁體材料一樣,磁矩由原子簇（1）霧化過(guò)程原理

二流霧化法是用高速氣流或高壓水擊碎金屬液流。霧化法只要克服液體金屬原于間的鍵合力就能使之分散成粉末，霧化過(guò)程所需消耗的外力比機(jī)械粉碎法小得多。從能量消耗這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，霧化法是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的粉末生產(chǎn)方法。機(jī)械粉碎法是借機(jī)械作用破壞固體金屬原子間的結(jié)合。1、二流霧化法（1）霧化過(guò)程原理機(jī)械粉碎法是借機(jī)械作用破壞固體金屬原子間的二流霧化圖二流霧化圖

1.平行噴射

氣流與金屬液流平行2.垂直噴射

氣流或水流與金屬液流互成垂直方向，這樣噴制的粉末較粗，常用來(lái)制鋅、鋁粉1.平行噴射氣流與金屬液流平行2.垂直噴射氣流或水(3)互成角度的噴射

氣流或水流與金屬液流成以下幾種形式(3)互成角度的噴射

氣流或水流與金屬液流成以下幾種形式(I)負(fù)壓紊流區(qū)：在高速氣流的抽吸作用下，在噴嘴中心孔下方形成負(fù)壓紊流層。金屬液流受到氣流波的振動(dòng)，以不穩(wěn)定的波浪狀向下流，分散成許多細(xì)纖維束，并在表面張力作用下有自動(dòng)收縮成液滴的趨勢(shì)。

形成纖維束的地方離出口的距離取決于金屬液流的速度，金屬液流速度愈大，離形成纖維束的距離就愈短（2）金屬液流霧化過(guò)程(I)負(fù)壓紊流區(qū)：形成纖維束的地方離出口的距離取決于金屬液流(II)原始液滴形成區(qū)：在氣流的沖刷下，從金屬液流柱或纖維束的表面不斷分裂出許多液滴。(III)有效霧化區(qū)：由于氣流能量集中于焦點(diǎn)，對(duì)原始液滴產(chǎn)生強(qiáng)烈擊碎作用，使其分散成細(xì)的液滴顆粒。

(IV)冷卻凝固區(qū)：形成的液滴顆粒分散開(kāi)，并最終凝結(jié)成粉末顆粒。(II)原始液滴形成區(qū)：在氣流的沖刷下，從金屬液流柱或纖維束01粉末的制取霧化法課件噴嘴設(shè)計(jì)要滿足以下要求：

(1)能使霧化介質(zhì)獲得盡可能大的出口速度和所需要的能量；

(2)能保證霧化介質(zhì)與金屬液流之間形成最合理的噴射角度；

(3)使金屬液流產(chǎn)生最大的紊流；

(4)工作穩(wěn)定性要好，噴嘴不被堵塞；

(5)加工制造簡(jiǎn)單。

噴嘴是霧化漿置中使霧化介質(zhì)獲得高能量、高速度的部件，也是對(duì)霧化效率和霧化過(guò)程穩(wěn)定性起重要作用的關(guān)鍵性部件。噴嘴的結(jié)構(gòu)噴嘴設(shè)計(jì)要滿足以下要求：噴嘴是霧化漿置中使霧化介質(zhì)獲得

所有水霧化的噴嘴和多數(shù)氣體霧化的噴嘴都采用這形式自由降落式噴嘴金屬液流可以在從容器(漏包)出口到與霧化介質(zhì)相遇點(diǎn)之間無(wú)約束地自由降落。所有水霧化的噴嘴和多數(shù)氣體霧化的噴嘴都采用這形式自由降落式金屬液流在噴嘴出口處被破碎。這種形式的噴嘴傳遞氣體到金屬的能量最大，主要用于鋁、鋅等低熔點(diǎn)金屬的霧化。側(cè)限式噴嘴金屬液流在噴嘴出口處被破碎。這種形式的噴嘴傳遞氣體到金屬的能其他噴嘴為了增大金屬液流與霧化介質(zhì)相交的接觸面，使金屬液流不易偏離霧化焦點(diǎn)，還可以采用下述噴嘴。其他噴嘴為了增大金屬液流與霧化介質(zhì)相交的接觸面，使金屬液流不（3）氣霧化熔化溫度：14000C霧化介質(zhì)：氬氣氣體壓力：2MPa氣體速度：100m/s過(guò)熱度：1500C夾角：400金屬液流速：20kg/min平均粒度：120μm（3）氣霧化熔化溫度：14000C（3）氣霧化（3）氣霧化（3）氣霧化（3）氣霧化（4）水霧化（4）水霧化水霧化和氣霧化的比較水霧化和氣霧化的比較（5）影響二流霧化性能的因素霧化粉末三個(gè)重要的性能粒度：平均粒度、粒度分布及可用粉末收得率等顆粒形狀及與其有關(guān)的性能如松裝密度、流動(dòng)性、壓坯密度及比表面等粒度的純度和結(jié)構(gòu)（5）影響二流霧化性能的因素霧化粉末三個(gè)重要的性能(1)霧化介質(zhì)A.霧化介質(zhì)類別:氣體－空氣和惰性氣體（N2，Ar)液體－主要用水。

不同的霧化介質(zhì)對(duì)霧化份末的化學(xué)成分、顆粒形狀，結(jié)構(gòu)有很大影響（5）影響二流霧化性能的因素(1)霧化介質(zhì)不同的霧化介質(zhì)對(duì)霧化份末的化學(xué)成分、顆粒形狀B.霧化介質(zhì)的選擇空氣作霧化化介質(zhì)：

在霧化過(guò)程中氧化不嚴(yán)重或霧化后經(jīng)還原處理可脫氧的金屬如銅、鐵和碳鋼等采用惰性氣體霧化：可以減少金屬液的氧化和氣體溶解，防止粉末氧化。用于噴制鉻粉以及含元素的合金鋼粉或鎳基、鈷基超合金

Cr、Mn、Si、V、Ti、Zr等活性金屬。B.霧化介質(zhì)的選擇空氣作霧化化介質(zhì)：在霧化過(guò)程C.用水作霧化介質(zhì)的特點(diǎn)(1)水的熱容比氣體大得多，對(duì)金屬液滴的冷卻能力強(qiáng)。因此，用水作霧化介質(zhì)時(shí)，粉末多為不規(guī)則形狀，同時(shí)，隨著霧化壓力的提高，不規(guī)則形狀的顆粒愈多，顆粒的晶粒結(jié)構(gòu)愈細(xì)。

(2)內(nèi)于金屬液滴冷卻速度快，粉末表面氧化大大減少。所以，鐵、低碳鋼、合金鋼多用水霧化。

氣體霧化易得球形粉，水霧化得無(wú)規(guī)則粉水霧化法不適于活性很大的金屬與合金、超合金等C.用水作霧化介質(zhì)的特點(diǎn)(1)水的熱容比氣體大得多，對(duì)金屬液D.氣體或水的壓力的影響實(shí)踐證明：氣體壓力或水的壓力愈高，所得粉末愈細(xì)。

D.氣體或水的壓力的影響實(shí)踐證明：氣體壓力或水的壓力愈（5）影響二流霧化性能的因素A.金屬液的表面張力和粘度的影響金屬液的表面張力大、粘度高，粉末成球形的多，粉末粒度也較粗金屬液的表面張力小、粘度低時(shí)，液滴易變形，所得粉末多呈不規(guī)則形狀，粒度也減小。從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，液滴成球形是最容易的，因?yàn)楸砻婺坑赡茏钚?，故表面張力愈小，顆粒形狀偏離球形的可能性愈大（2）金屬液流（5）影響二流霧化性能的因素A.金屬液的表面張力和粘度的影溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬的表面張力的影響(1)所有金屬，除銅、鎘外，其表面張力都隨溫度升高（降低）而降低（增大）。(2)氧、氮、碳、硫、磷等活性元素大大降低液金屬的表面張力。

溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬的表面張力的影響(1)所有金屬，除銅

溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬粘度的影響(1)

金屬液流的粘度隨溫度升高而減??；

(2)

金屬液強(qiáng)烈氧化時(shí)，粘度大大提高，金屬中含有硅、鋁等元素也使粘度增加；

(3)

合金熔體的粘度隨成分變化的規(guī)律是：

A.固態(tài)或液態(tài)下都互溶的二元合金，其粘度介于兩種金屬之間；B.液態(tài)合金在有穩(wěn)定化合物存在的成分下粘度最大；C.共晶成分的液態(tài)合金粘度最小。溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬粘度的影響(1)

金屬液流的粘度B.金屬液過(guò)熱溫度的影響在霧化壓力和噴嘴相同時(shí)，金屬液過(guò)熱溫度愈高，細(xì)粉末多，愈容易得球形粉末。溫度高的液滴冷凝過(guò)程長(zhǎng)，表面張力收縮液滴表面的作用時(shí)間長(zhǎng)，容易得到球形粉末。特別是水霧化時(shí)，增加過(guò)熱溫度，總是增加球狀粉末。生產(chǎn)上按金屬與合金的熔點(diǎn)選擇過(guò)熱溫度低熔點(diǎn)金屬（錫、鉛、鋅等)為50一100℃，銅合金為100一150℃，鐵及合金鋼為150—250℃。B.金屬液過(guò)熱溫度的影響在霧化壓力和噴嘴相同時(shí)，金屬液過(guò)熱C.金屬液流直徑的影響霧化壓力及其他工藝參數(shù)不變時(shí)金屬液流直徑愈細(xì)，細(xì)粉末愈多。當(dāng)其他條件相同時(shí)，金屬液流直徑愈小，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入霧化區(qū)域的熔體量愈小。所以，對(duì)大多數(shù)金屬和合金來(lái)說(shuō)，減小金屬液流直徑，會(huì)增加細(xì)粉產(chǎn)出率。C.金屬液流直徑的影響霧化壓力及其他工藝參數(shù)不變時(shí)金屬液流直對(duì)某些合金例如鐵鋁合金，金屬液流要有適當(dāng)直徑，過(guò)小時(shí)，細(xì)粉產(chǎn)出率反而降低。金屬液流直徑太小還會(huì)引起：(1)降低霧化粉末生產(chǎn)率；(2)容易堵塞漏嘴；(3)使金屬液流過(guò)冷，反而不易得到細(xì)粉末，或者難以得到球形粉末。在霧化的氧化介質(zhì)中，液滴表面形成了高熔點(diǎn)的氧化鋁，氧化鋁的量隨液流直徑減小而增多，液流粘度增高，因而粗粉增多。對(duì)某些合金例如鐵鋁合金，金屬液流要有適當(dāng)直徑，過(guò)小時(shí)，細(xì)粉產(chǎn)01粉末的制取霧化法課件（5）影響二流霧化性能的因素金屬液流長(zhǎng)度短，噴射長(zhǎng)度短，噴射角度適當(dāng)，都能充分利用氣流賦予金屬液流的動(dòng)能，從而對(duì)霧化過(guò)程有利。液滴飛行距離較長(zhǎng)，有利于形成球形顆粒，粉末粒度也較粗。

（3）霧化裝置（5）影響二流霧化性能的因素金屬液流長(zhǎng)度短三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括

離心霧化法離心霧化法是借助離心力的作用將液態(tài)金屬破碎為小液滴，然后凝固為固態(tài)粉末顆粒的方法。1974年，首先由美國(guó)提出旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉法，后來(lái)又發(fā)展了旋轉(zhuǎn)錠模、旋轉(zhuǎn)園盤(pán)等離心霧化方法。離心霧化法離心霧化法是借助離心力的作用將液態(tài)金屬破碎為小液1.旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化這種方法可以噴制鐵、鋼等粉末。從漏嘴（6-8mm）流出的金屬液流，被具有一定壓力（0.4-0.8MPa）的水引至轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上，被園盤(pán)上特殊的葉片所擊碎，并迅速冷卻成粉末。通過(guò)改變圓盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)(1500—3500轉(zhuǎn)／分)、葉片的形狀和數(shù)目，可以調(diào)節(jié)粉末的粒度。還可以借助氦氣浪沖擊已生成的粉末顆粒來(lái)強(qiáng)化凝固，使凝固速度達(dá)到104-106℃/s.1.旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化這種方法可以噴制鐵、鋼等粉末。01粉末的制取霧化法課件2.旋轉(zhuǎn)坩堝霧化有一根固定電極和一個(gè)旋轉(zhuǎn)水冷坩堝，電極和坩堝內(nèi)的金屬之間產(chǎn)生電弧是金屬熔化。坩堝旋轉(zhuǎn)速度為3000-4000r/min。在離心力作用下，熔融金屬在坩堝出口處被粉碎成粉末而被排出。適于制取鋁合金、鈦合金和鎳合金粉末。2.旋轉(zhuǎn)坩堝霧化有一根固定電極和一個(gè)旋轉(zhuǎn)水冷坩堝，電極和坩堝3.旋轉(zhuǎn)電極霧化霧化的金屬和合金作為旋轉(zhuǎn)自耗電極，通過(guò)固定的鎢電極發(fā)生電弧使金屬和合金熔化。當(dāng)自耗電極快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力使熔化了的金屬或合金碎成細(xì)滴狀飛出。旋轉(zhuǎn)電極轉(zhuǎn)速每分鐘10000—25000轉(zhuǎn)，電流強(qiáng)度為400—800A。一般生產(chǎn)的粉末介于30—500微米之間．旋轉(zhuǎn)電極霧化不受熔化坩堝及其他的污染，生產(chǎn)的粉末很純，粉末形狀一般為球形。用于霧化無(wú)氧金屬、難熔金屬、鋁合金、鈦合金、不銹鋼以及超合金等。

3.旋轉(zhuǎn)電極霧化霧化的金屬和合金作為旋轉(zhuǎn)自耗電極，通過(guò)固定三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括真空霧化基本原理：液態(tài)金屬在一定壓力下用氣體（如氫)過(guò)飽和，然后使其在真空狀態(tài)下快速地去飽和，使氣體膨脹而形成細(xì)的粉末噴射流。真空霧化又稱真空溶氣霧化。所得粉末呈球形而且純度很高。真空霧化基本原理：液態(tài)金屬在一定壓力下用氣體（如氫)過(guò)飽和，三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括超聲波霧化高速氣體脈沖以60-120kHz的特征頻率和4個(gè)馬赫數(shù)的高速?zèng)_擊熔化金屬流。所得粉末呈球形，平均粒度細(xì)而且粒度分布范圍窄。超聲波霧化高速氣體脈沖以60-120kHz的特征頻率和4個(gè)馬熔滴霧化法熔融金屬經(jīng)坩堝底部的小孔流出，流入真空或惰性氣體中，膨脹并形成球形顆?？刂品勰┝６茸钪匾膮?shù)是小孔直徑、熔融金屬的流速，特別是熔液的密度和表面張力。熔滴霧化法熔融金屬經(jīng)坩堝底部的小孔流出，流入真空或惰性氣體中振動(dòng)電機(jī)霧化法電極一端是自由端，另一端固定，形成一個(gè)共振桿。電極在兩輥間連續(xù)向一緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(pán)移動(dòng)。在水冷盤(pán)和電極振動(dòng)端間的打弧處電極發(fā)生霧化，生成的粉末呈球形。借助改變共振桿的長(zhǎng)度，可調(diào)整霧化粉末的粒度。振動(dòng)頻率一定時(shí)粉末的平均粒度和粒度分布死圍，隨電極直徑的減小而減小振動(dòng)電機(jī)霧化法電極一端是自由端，另一端固定，形成一個(gè)共振桿。輥筒霧化法熔融金屆被喂入快速旋轉(zhuǎn)的軋輥(旋轉(zhuǎn)速度可在103一104r／min，輥縫約59μm)而霧化成粉末。這種具有高冷卻速率的霧化方法可以用來(lái)制取非晶態(tài)金屬，但所得粉末顆粒是片狀的。輥筒霧化法熔融金屆被喂入快速旋轉(zhuǎn)的軋輥(旋轉(zhuǎn)速度可在103一霧化工藝比較霧化工藝比較霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制01粉末的制取霧化法課件01粉末的制取霧化法課件01粉末的制取霧化法課件01粉末的制取霧化法課件霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的控制三、霧化法霧化法是將液體金屬或合金直接破碎，形成直徑小于150μm的細(xì)小液滴，冷凝而成為粉末。該法可以用來(lái)制取多種金屬粉末和各種合金粉末。實(shí)際上，任何能形成液體的材料都可以通過(guò)霧化來(lái)制取粉末。應(yīng)用較廣泛，生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法?？梢灾迫°U、錫、鋁、鋅、銅、鎳、鐵等金屬粉末，也可制取黃銅、青銅、合金鋼、高速鋼、不銹鋼等預(yù)合金粉末。制造過(guò)濾器用青銅、不銹鋼、鎳的球形粉末目前幾乎全是采用霧化法生產(chǎn)。三、霧化法霧化法是將液體金屬或合金直接破碎，形成直徑小于15三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括二流霧化二流霧化離心霧化離心霧化真空霧化真空霧化超聲霧化超聲霧化美國(guó)科學(xué)家采用聲化學(xué)技術(shù)制取納米金屬粉。聲化學(xué)是研究液體中高強(qiáng)度超聲波產(chǎn)生的小氣泡的形成、長(zhǎng)大與內(nèi)向破裂等現(xiàn)象的學(xué)科。

聲化學(xué)制取納米金屬粉美國(guó)科學(xué)家采用聲化學(xué)技術(shù)制取納米金屬粉。聲化學(xué)是研究液體中高這些超聲波氣泡的破裂,產(chǎn)生很強(qiáng)的局部加熱而在冷液中形成“熱點(diǎn)”,瞬時(shí)溫度約為5000℃,壓力約1GPa,持續(xù)時(shí)間約10億分之一秒。

粗略而形象地說(shuō),上述這些數(shù)據(jù)相當(dāng)于太陽(yáng)的表面溫度,大洋底部的壓力,閃電的時(shí)間。當(dāng)氣泡破裂時(shí),氣泡內(nèi)所含金屬的易揮發(fā)化合物分解成單個(gè)金屬原子,而后聚集為原子簇。這些原子簇含有幾百個(gè)原子,直徑約為2～3nm。這些超聲波氣泡的破裂,產(chǎn)生很強(qiáng)的局部加熱而在冷液中形成“熱點(diǎn)

這些小的磁性金屬原子簇,像順磁體材料一樣,磁矩由原子簇的原子自旋構(gòu)成,且所有自旋均在同一方向上,因而磁矩比普通材料高100多倍。包覆這些顆?？尚纬煞€(wěn)定鐵膠體,顆粒永遠(yuǎn)處于懸浮態(tài),現(xiàn)已作為“磁流體”工業(yè)化生產(chǎn),用于揚(yáng)聲器,磁性墨水,磁流體密封,潤(rùn)滑劑,軸承,醫(yī)學(xué)等。這些小的磁性金屬原子簇,像順磁體材料一樣,磁矩由原子簇（1）霧化過(guò)程原理

二流霧化法是用高速氣流或高壓水擊碎金屬液流。霧化法只要克服液體金屬原于間的鍵合力就能使之分散成粉末，霧化過(guò)程所需消耗的外力比機(jī)械粉碎法小得多。從能量消耗這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，霧化法是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的粉末生產(chǎn)方法。機(jī)械粉碎法是借機(jī)械作用破壞固體金屬原子間的結(jié)合。1、二流霧化法（1）霧化過(guò)程原理機(jī)械粉碎法是借機(jī)械作用破壞固體金屬原子間的二流霧化圖二流霧化圖

1.平行噴射

氣流與金屬液流平行2.垂直噴射

氣流或水流與金屬液流互成垂直方向，這樣噴制的粉末較粗，常用來(lái)制鋅、鋁粉1.平行噴射氣流與金屬液流平行2.垂直噴射氣流或水(3)互成角度的噴射

氣流或水流與金屬液流成以下幾種形式(3)互成角度的噴射

氣流或水流與金屬液流成以下幾種形式(I)負(fù)壓紊流區(qū)：在高速氣流的抽吸作用下，在噴嘴中心孔下方形成負(fù)壓紊流層。金屬液流受到氣流波的振動(dòng)，以不穩(wěn)定的波浪狀向下流，分散成許多細(xì)纖維束，并在表面張力作用下有自動(dòng)收縮成液滴的趨勢(shì)。

形成纖維束的地方離出口的距離取決于金屬液流的速度，金屬液流速度愈大，離形成纖維束的距離就愈短（2）金屬液流霧化過(guò)程(I)負(fù)壓紊流區(qū)：形成纖維束的地方離出口的距離取決于金屬液流(II)原始液滴形成區(qū)：在氣流的沖刷下，從金屬液流柱或纖維束的表面不斷分裂出許多液滴。(III)有效霧化區(qū)：由于氣流能量集中于焦點(diǎn)，對(duì)原始液滴產(chǎn)生強(qiáng)烈擊碎作用，使其分散成細(xì)的液滴顆粒。

(IV)冷卻凝固區(qū)：形成的液滴顆粒分散開(kāi)，并最終凝結(jié)成粉末顆粒。(II)原始液滴形成區(qū)：在氣流的沖刷下，從金屬液流柱或纖維束01粉末的制取霧化法課件噴嘴設(shè)計(jì)要滿足以下要求：

(1)能使霧化介質(zhì)獲得盡可能大的出口速度和所需要的能量；

(2)能保證霧化介質(zhì)與金屬液流之間形成最合理的噴射角度；

(3)使金屬液流產(chǎn)生最大的紊流；

(4)工作穩(wěn)定性要好，噴嘴不被堵塞；

(5)加工制造簡(jiǎn)單。

噴嘴是霧化漿置中使霧化介質(zhì)獲得高能量、高速度的部件，也是對(duì)霧化效率和霧化過(guò)程穩(wěn)定性起重要作用的關(guān)鍵性部件。噴嘴的結(jié)構(gòu)噴嘴設(shè)計(jì)要滿足以下要求：噴嘴是霧化漿置中使霧化介質(zhì)獲得

所有水霧化的噴嘴和多數(shù)氣體霧化的噴嘴都采用這形式自由降落式噴嘴金屬液流可以在從容器(漏包)出口到與霧化介質(zhì)相遇點(diǎn)之間無(wú)約束地自由降落。所有水霧化的噴嘴和多數(shù)氣體霧化的噴嘴都采用這形式自由降落式金屬液流在噴嘴出口處被破碎。這種形式的噴嘴傳遞氣體到金屬的能量最大，主要用于鋁、鋅等低熔點(diǎn)金屬的霧化。側(cè)限式噴嘴金屬液流在噴嘴出口處被破碎。這種形式的噴嘴傳遞氣體到金屬的能其他噴嘴為了增大金屬液流與霧化介質(zhì)相交的接觸面，使金屬液流不易偏離霧化焦點(diǎn)，還可以采用下述噴嘴。其他噴嘴為了增大金屬液流與霧化介質(zhì)相交的接觸面，使金屬液流不（3）氣霧化熔化溫度：14000C霧化介質(zhì)：氬氣氣體壓力：2MPa氣體速度：100m/s過(guò)熱度：1500C夾角：400金屬液流速：20kg/min平均粒度：120μm（3）氣霧化熔化溫度：14000C（3）氣霧化（3）氣霧化（3）氣霧化（3）氣霧化（4）水霧化（4）水霧化水霧化和氣霧化的比較水霧化和氣霧化的比較（5）影響二流霧化性能的因素霧化粉末三個(gè)重要的性能粒度：平均粒度、粒度分布及可用粉末收得率等顆粒形狀及與其有關(guān)的性能如松裝密度、流動(dòng)性、壓坯密度及比表面等粒度的純度和結(jié)構(gòu)（5）影響二流霧化性能的因素霧化粉末三個(gè)重要的性能(1)霧化介質(zhì)A.霧化介質(zhì)類別:氣體－空氣和惰性氣體（N2，Ar)液體－主要用水。

不同的霧化介質(zhì)對(duì)霧化份末的化學(xué)成分、顆粒形狀，結(jié)構(gòu)有很大影響（5）影響二流霧化性能的因素(1)霧化介質(zhì)不同的霧化介質(zhì)對(duì)霧化份末的化學(xué)成分、顆粒形狀B.霧化介質(zhì)的選擇空氣作霧化化介質(zhì)：

在霧化過(guò)程中氧化不嚴(yán)重或霧化后經(jīng)還原處理可脫氧的金屬如銅、鐵和碳鋼等采用惰性氣體霧化：可以減少金屬液的氧化和氣體溶解，防止粉末氧化。用于噴制鉻粉以及含元素的合金鋼粉或鎳基、鈷基超合金

Cr、Mn、Si、V、Ti、Zr等活性金屬。B.霧化介質(zhì)的選擇空氣作霧化化介質(zhì)：在霧化過(guò)程C.用水作霧化介質(zhì)的特點(diǎn)(1)水的熱容比氣體大得多，對(duì)金屬液滴的冷卻能力強(qiáng)。因此，用水作霧化介質(zhì)時(shí)，粉末多為不規(guī)則形狀，同時(shí)，隨著霧化壓力的提高，不規(guī)則形狀的顆粒愈多，顆粒的晶粒結(jié)構(gòu)愈細(xì)。

(2)內(nèi)于金屬液滴冷卻速度快，粉末表面氧化大大減少。所以，鐵、低碳鋼、合金鋼多用水霧化。

氣體霧化易得球形粉，水霧化得無(wú)規(guī)則粉水霧化法不適于活性很大的金屬與合金、超合金等C.用水作霧化介質(zhì)的特點(diǎn)(1)水的熱容比氣體大得多，對(duì)金屬液D.氣體或水的壓力的影響實(shí)踐證明：氣體壓力或水的壓力愈高，所得粉末愈細(xì)。

D.氣體或水的壓力的影響實(shí)踐證明：氣體壓力或水的壓力愈（5）影響二流霧化性能的因素A.金屬液的表面張力和粘度的影響金屬液的表面張力大、粘度高，粉末成球形的多，粉末粒度也較粗金屬液的表面張力小、粘度低時(shí)，液滴易變形，所得粉末多呈不規(guī)則形狀，粒度也減小。從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，液滴成球形是最容易的，因?yàn)楸砻婺坑赡茏钚?，故表面張力愈小，顆粒形狀偏離球形的可能性愈大（2）金屬液流（5）影響二流霧化性能的因素A.金屬液的表面張力和粘度的影溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬的表面張力的影響(1)所有金屬，除銅、鎘外，其表面張力都隨溫度升高（降低）而降低（增大）。(2)氧、氮、碳、硫、磷等活性元素大大降低液金屬的表面張力。

溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬的表面張力的影響(1)所有金屬，除銅

溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬粘度的影響(1)

金屬液流的粘度隨溫度升高而減??；

(2)

金屬液強(qiáng)烈氧化時(shí)，粘度大大提高，金屬中含有硅、鋁等元素也使粘度增加；

(3)

合金熔體的粘度隨成分變化的規(guī)律是：

A.固態(tài)或液態(tài)下都互溶的二元合金，其粘度介于兩種金屬之間；B.液態(tài)合金在有穩(wěn)定化合物存在的成分下粘度最大；C.共晶成分的液態(tài)合金粘度最小。溫度和化學(xué)成分對(duì)液體金屬粘度的影響(1)

金屬液流的粘度B.金屬液過(guò)熱溫度的影響在霧化壓力和噴嘴相同時(shí)，金屬液過(guò)熱溫度愈高，細(xì)粉末多，愈容易得球形粉末。溫度高的液滴冷凝過(guò)程長(zhǎng)，表面張力收縮液滴表面的作用時(shí)間長(zhǎng)，容易得到球形粉末。特別是水霧化時(shí)，增加過(guò)熱溫度，總是增加球狀粉末。生產(chǎn)上按金屬與合金的熔點(diǎn)選擇過(guò)熱溫度低熔點(diǎn)金屬（錫、鉛、鋅等)為50一100℃，銅合金為100一150℃，鐵及合金鋼為150—250℃。B.金屬液過(guò)熱溫度的影響在霧化壓力和噴嘴相同時(shí)，金屬液過(guò)熱C.金屬液流直徑的影響霧化壓力及其他工藝參數(shù)不變時(shí)金屬液流直徑愈細(xì)，細(xì)粉末愈多。當(dāng)其他條件相同時(shí)，金屬液流直徑愈小，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入霧化區(qū)域的熔體量愈小。所以，對(duì)大多數(shù)金屬和合金來(lái)說(shuō)，減小金屬液流直徑，會(huì)增加細(xì)粉產(chǎn)出率。C.金屬液流直徑的影響霧化壓力及其他工藝參數(shù)不變時(shí)金屬液流直對(duì)某些合金例如鐵鋁合金，金屬液流要有適當(dāng)直徑，過(guò)小時(shí)，細(xì)粉產(chǎn)出率反而降低。金屬液流直徑太小還會(huì)引起：(1)降低霧化粉末生產(chǎn)率；(2)容易堵塞漏嘴；(3)使金屬液流過(guò)冷，反而不易得到細(xì)粉末，或者難以得到球形粉末。在霧化的氧化介質(zhì)中，液滴表面形成了高熔點(diǎn)的氧化鋁，氧化鋁的量隨液流直徑減小而增多，液流粘度增高，因而粗粉增多。對(duì)某些合金例如鐵鋁合金，金屬液流要有適當(dāng)直徑，過(guò)小時(shí)，細(xì)粉產(chǎn)01粉末的制取霧化法課件（5）影響二流霧化性能的因素金屬液流長(zhǎng)度短，噴射長(zhǎng)度短，噴射角度適當(dāng)，都能充分利用氣流賦予金屬液流的動(dòng)能，從而對(duì)霧化過(guò)程有利。液滴飛行距離較長(zhǎng)，有利于形成球形顆粒，粉末粒度也較粗。

（3）霧化裝置（5）影響二流霧化性能的因素金屬液流長(zhǎng)度短三、霧化法霧化法包括二流霧化法，分氣體霧化和水霧化。借助高壓水流或高壓氣流的沖擊來(lái)破碎液流。離心霧化：分旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化、旋轉(zhuǎn)電極霧化、旋轉(zhuǎn)坩堝霧化等。借助于離心力破碎液流。真空霧化：在真空中的霧化。超聲波霧化：利用超聲波能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液流的破碎。三、霧化法霧化法包括

離心霧化法離心霧化法是借助離心力的作用將液態(tài)金屬破碎為小液滴，然后凝固為固態(tài)粉末顆粒的方法。1974年，首先由美國(guó)提出旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉法，后來(lái)又發(fā)展了旋轉(zhuǎn)錠模、旋轉(zhuǎn)園盤(pán)等離心霧化方法。離心霧化法離心霧化法是借助離心力的作用將液態(tài)金屬破碎為小液1.旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化這種方法可以噴制鐵、鋼等粉末。從漏嘴（6-8mm）流出的金屬液流，被具有一定壓力（0.4-0.8MPa）的水引至轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上，被園盤(pán)上特殊的葉片所擊碎，并迅速冷卻成粉末。通過(guò)改變圓盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)(1500—3500轉(zhuǎn)／分)、葉片的形狀和數(shù)目，可以調(diào)節(jié)粉末的粒度。還可以借助氦氣浪沖擊已生成的粉末顆粒來(lái)強(qiáng)化凝固，使凝固速度達(dá)到104-106℃/s.1.旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)霧化這種方法可以噴制鐵、鋼等粉末。01粉末的制取霧化法課件2.旋轉(zhuǎn)坩堝霧化有一根固定電極和一個(gè)旋轉(zhuǎn)水冷坩堝，電極和坩堝內(nèi)的金屬之間產(chǎn)生電弧是金屬熔化。坩堝旋轉(zhuǎn)速度為3000-4000r/min。在離心力作用下，熔融金屬在坩堝出口處被粉碎成粉末而被排出。適于制取鋁合金、鈦合金和鎳合金粉末。2.旋轉(zhuǎn)坩堝霧化有一根固定電極和一個(gè)旋轉(zhuǎn)水冷坩堝，電極和坩堝3.旋轉(zhuǎn)電極霧化霧化的金屬和合金作為旋轉(zhuǎn)自耗電極，通過(guò)固定的鎢電極發(fā)生電弧使金屬和合金熔化。當(dāng)自耗電極快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離