Что такое распыление вакуумного металлического порошка?

В области современного материаловедения и инженерии технологии получения металлических порошков постоянно развиваются и внедряются инновации. Среди них – вакуумная атомизация металлических порошков, являющаяся важным методом получения, обладающим уникальными преимуществами и широкими перспективами применения. В данной статье подробно рассматривается концепция вакуумной атомизации металлических порошков, включая её принципы, методы, характеристики, области применения и тенденции развития.

1. Обзор технологии распыления металлического порошка

Распыление металлического порошка — это процесс преобразования расплавленного металла в мелкодисперсный порошок. С помощью специального оборудования для распыления жидкий металл распыляется на мельчайшие капли, которые в процессе охлаждения быстро затвердевают, образуя металлический порошок. Технология распыления металлического порошка позволяет получать различные металлические порошки с различными размерами частиц, формой и составом для различных областей применения.

Оборудование для распыления металлического порошка

2. Принцип вакуумного распыления металлического порошка

Вакуумное распыление металлического порошка – это процесс распыления металлического порошка в вакуумной среде. Основной принцип заключается в использовании высокоскоростного потока воздуха, воды под высоким давлением или центробежной силы для распыления расплавленного металла на мелкие капли в условиях вакуума. Вакуумная среда позволяет эффективно сократить контакт металлических капель с воздухом, предотвращая окисление и загрязнение, тем самым улучшая качество металлического порошка.

В процессе вакуумного распыления металлического порошка исходный металл сначала нагревается до расплавленного состояния. Затем через специальное распылительное сопло расплавленный металл распыляется с высокой скоростью и взаимодействует с распыляющей средой (например, инертным газом, водой под высоким давлением и т.д.), образуя мелкие капли. Эти капли быстро охлаждаются и затвердевают в вакууме, в конечном итоге образуя металлический порошок.

3. Метод вакуумного распыления металлического порошка

(1) Метод вакуумного распыления инертным газом

Принцип: Расплавленный металл распыляется через сопло в вакууме, а инертный газ (например, аргон, азот и т. д.) воздействует на поток металла, разбивая его на мелкие капли. Инертные газы играют роль в охлаждении и защите капель металла в процессе распыления, предотвращая окисление и загрязнение.

Характеристики: Возможность получения металлических порошков высокой чистоты и хорошей сферичности, подходящих для областей, требующих высокого качества порошка, таких как аэрокосмическая промышленность, электроника и т. д.

(2) Метод вакуумного распыления

Принцип: Расплавленный металл распыляется через сопло в вакуумной среде, а высокоскоростной поток воды воздействует на поток жидкого металла, разбивая его на мелкие капли. Вода играет роль в охлаждении и остановке потока жидкого металла в процессе распыления.

Характеристики: позволяет получать металлические порошки с более мелким размером частиц и меньшей стоимостью, однако степень окисления порошка относительно высока и требует последующей обработки.

(3) Метод вакуумного центробежного распыления

Принцип: расплавленный металл впрыскивается во вращающийся с высокой скоростью центробежный диск или тигель. Под действием центробежной силы расплавленный металл выбрасывается и рассеивается на мелкие капли. Капли охлаждаются и затвердевают в вакууме, образуя металлический порошок.

Особенности: Позволяет получать металлические порошки с высокой сферичностью и равномерным распределением частиц по размерам, подходящие для получения высокопроизводительных металлических порошковых материалов.

4. Характеристики вакуумного распыления металлического порошка

①Высокая чистота

Вакуумная среда может эффективно уменьшить контакт металлического порошка с воздухом, избежать окисления и загрязнения и, таким образом, повысить чистоту порошка.

Для некоторых металлических материалов с высокими требованиями к чистоте, таких как титановые сплавы, жаропрочные сплавы и т. д., идеальным методом подготовки является технология вакуумного распыления металлического порошка.

②Хорошая сферичность

В процессе вакуумного распыления металлического порошка капли под действием поверхностного натяжения стремятся принять сферическую форму, что обеспечивает хорошую сферичность полученного металлического порошка.

Сферические порошки обладают хорошей текучестью, заполняющей способностью и прессуемостью, что способствует повышению качества и эксплуатационных характеристик изделий порошковой металлургии.

③Равномерное распределение размеров частиц

Регулируя параметры распыления, можно контролировать распределение размеров частиц металлического порошка, делая его более однородным.

Равномерное распределение размера частиц позволяет улучшить спекаемость и механические свойства порошков, а также снизить процент брака продукции.

④Однородный химический состав

Расплавленный металл распыляется в вакуумной среде, что обеспечивает быстрое охлаждение капель и хорошую однородность химического состава.

Это имеет большое значение для некоторых металлических материалов со строгими требованиями к химическому составу, таких как высокоэффективные сплавы, специальные стали и т. д.

5. Применение вакуумного распыления металлического порошка

①Аэрокосмическая отрасль

Технология вакуумного распыления металлических порошков позволяет получать металлические порошки высокой чистоты и производительности, такие как титановые сплавы и жаропрочные сплавы, которые используются для производства ключевых компонентов, таких как лопатки авиационных двигателей и диски турбин.

Для этих компонентов требуются материалы с высокой прочностью, вязкостью и устойчивостью к высоким температурам, и изделия из порошковой металлургии, изготовленные методом вакуумного распыления металлического порошка, могут удовлетворить этим требованиям.

②Электронное поле

Используется для изготовления электронных упаковочных материалов, материалов для электромагнитного экранирования и т. д. Металлический порошок высокой чистоты может улучшить производительность и надежность электронных материалов.

Например, распыленный в вакууме медный порошок, серебряный порошок и т. д. могут использоваться для приготовления проводящих суспензий для удовлетворения спроса на высокопроизводительные проводящие материалы в электронной промышленности.

③Область медицинских приборов

Подготовка материалов для медицинских имплантатов, таких как имплантаты из титанового сплава, имплантаты из нержавеющей стали и т. д. Высокочистые и биосовместимые металлические порошки могут повысить безопасность и надежность имплантатов.

Технология вакуумного распыления металлического порошка позволяет контролировать размер и форму частиц порошка, что делает его более подходящим для производства медицинских изделий.

④Автомобильная отрасль

Используется для изготовления высокопроизводительных автомобильных компонентов, таких как цилиндры двигателей, поршни и т. д. Изделия, полученные методом порошковой металлургии, обладают такими преимуществами, как малый вес, высокая прочность и хорошая износостойкость, что может улучшить эксплуатационные характеристики и экономию топлива автомобилей.

Металлический порошок, полученный методом вакуумного распыления металлического порошка, способен удовлетворить строгие требования автомобильной промышленности к свойствам материалов.

6. Тенденции развития технологии вакуумного распыления металлических порошков

①Крупномасштабность и автоматизация оборудования

В связи с постоянным ростом рыночного спроса оборудование для вакуумного распыления металлических порошков будет развиваться в направлении крупномасштабного и автоматизированного развития, повышая эффективность производства и качество продукции.

Система автоматического управления позволяет осуществлять точный контроль процесса распыления, повышая стабильность и надежность производства.

②Разработка новых распылительных сред

Исследования и разработки новых типов распыляющих сред, таких как сверхкритические жидкости, плазма и т. д., для улучшения качества и производительности металлических порошков.

Новая распылительная среда позволяет добиться более эффективного процесса распыления и снизить производственные затраты.

③Разработка технологии последующей обработки порошков

Металлический порошок, полученный методом вакуумного распыления металлического порошка, обычно требует последующей обработки, такой как просеивание, смешивание, обработка поверхности и т. д., для удовлетворения требований различных областей применения.

Разработать передовые технологии последующей обработки порошков для улучшения их характеристик и повышения добавленной стоимости.

④Приготовление многофункционального композиционного порошка

Комбинируя различные методы и технологии приготовления, можно получать композитные металлические порошки с несколькими функциями, например, нанокомпозитные порошки, функционально-градиентные порошки и т. д.

Многофункциональные композиционные порошки способны удовлетворить требования к свойствам материалов в сложных условиях эксплуатации и расширить области применения металлических порошков.

8. Заключение

Технология вакуумного распыления металлических порошков – это передовой метод получения металлических порошков, характеризующихся высокой чистотой, хорошей сферичностью, равномерным распределением размеров частиц и однородным химическим составом. Эта технология имеет широкие перспективы применения в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, электроника, медицинское оборудование и автомобилестроение. Благодаря постоянному развитию и внедрению инноваций, технология вакуумного распыления металлических порошков будет продолжать совершенствоваться и совершенствоваться, внося всё больший вклад в развитие материаловедения и инженерии.

Вы можете связаться с нами следующими способами:

Вотсап: 008617898439424

Электронная почта:sales@hasungmachinery.com

Веб: www.hasungmachinery.com www.hasungcasting.com