粉末冶金制作流程的工艺介绍PPT课件

1、.1，昆明理工大学材料和冶金学院胡力，主要内容，第一章粉末制备新技术第二章成型新技术第二章烧结技术，2，第一章粉末制备新技术，昆明理工大学材料和冶金学院胡金，粉末制备三种方法：固体液体粉末气体，3、昆明理工大学材料与冶金学院胡力。4，昆明理工大学材料和冶金学院胡力，固体粉末1，金属(合金)金属粉末：机械粉碎，电腐蚀2，金属氧化物(盐)金属粉末：还原法3，金属非金属化合物金属化合物粉末：还原法金属氧化物非金属化合物，5、昆明理工大学材料和冶金学院胡力，机械研磨气流研磨。6、昆明理工大学材料和冶金学院胡力、机械粉碎方法的实质是利用动能破坏材料的内部结合力，材料分割是产生新的界面。提供动能的方法，如

2、机器研磨、锤捣、研磨、滚压、其他粉碎方法等，主要用于材料粉碎和粗粉制造。7，当材料粒子被机械力粉碎时，由于机械载荷作用，粒子晶体结构和理化性质的变化也发生了称为机械化学的物质结构和表面理化性质的变化。磨削的理论基础机械力化学，8，表面结构自发重组、非晶结构或再结晶粒子表面理化性质的变化(如表面电、物理和化学吸附、溶解度、分散和再结合特性)，使一种物质转化为另一种物质，释放气体，外部离子进入晶体结构，引起物质的化学组成等，在局部反复应力的区域发生化学反应。9，球磨粉由4个基本要素组成：球磨球研磨材料、球磨介质、10、球铣削过程中，球铣削气缸将机械能传递给圆柱的球铣削材料和介质，相互之间正向冲击、

3、侧挤压压力、摩擦等，这些复杂的外力作用于脆性粉末粒子时，微调过程实质上是大粒子的持续分解过程；粉末塑性强，颗粒的细化过程就更加复杂，存在磨削、变形、加工硬化、断裂和冷焊等动作，无论什么性质的磨削材料，提高球磨效率的基本原则都是一致的。11，1。动能标准：敲诈的动能增加2。碰撞概率标准：球击的有效碰撞概率增加，球击的基本原理，12，滚筒行星振动式搅拌器，粉碎球的基本方法，13，滚筒球磨，14，旋转速度低时，球混合物与气缸壁进行相对滑动运动，保持一定的倾斜。随着转速的增加，球混合斜率增加，提升高度增加。此时球磨机不会从气缸壁上分离。速度达到阈值vpro 1时，球开始下落，从而形成球与圆柱体、球和球

4、之间的碰撞。旋转速度增加到一定值时，球的离心力大于重力。球、粉末和滚子处于相对静止状态，此时磨削效果停止，此速度称为临界速度v pro 2。15，D是桶的直径，鼓球铣削的速度必须有一个限定条件，vpro 1 vpro实际vpro 2，16，振动球磨，17，18，19，行星球磨，20，搅拌球磨，21，水平岩均匀分布在不同高度，相互成一定角度。在球磨过程中，球与粉末一起螺旋上升，到顶部，在中心搅拌杆周围产生漩涡，然后沿轴向下降，这样循环。旋转速度和装载量合适的话，在任何情况下缸底部都不会出现死角。球的动能由轴胃癌的搅拌提供，像滚轴球磨一样没有临界速度限制，磨球的动能大大增加。还可以使用提高搅拌速度

5、的方法。在不减少磨球总动能的情况下，减少球直径的方法符合提高机械球磨效率的两个基本标准。，22，气流研磨方法，通过气体传输粉末的研磨方法。与机器研磨方法不同，气流研磨不需要球和其他辅助研磨介质。研磨室是粉末和气体的两相混合物。根据粉末的化学性质，陶瓷粉末可以使用很多空气，而金属粉末则需要惰性气体或还原性气体等不同的气体来源。由于不使用研磨孔或研磨介质，气流粉碎粉末的化学纯度一般高于机械研磨方法。23，1。动能标准：粉末颗粒的动能增加2。碰撞概率标准：粉末颗粒的碰撞概率增加，气流粉碎粉末的基本原理，24，粉末粒子的运动是从流动气体中获得的，因此要增加粒子的动能，必须提高载流量气体的速度。提高气体

6、的两种接近压力气体喷嘴的气体动力学设计，喷嘴出口处的气体流速为超音速，25，气流研磨三种类型：旋流研磨冷流冲击流化床气流磨，26，涡流研磨，27，冷流冲击，28，加速效果：加速的气体可以超过音速。冷却效果：空气粉末混合物的温度可能会下降到0度以下。这两点对粒子的粉碎很有利。一个增加粒子的冲击动能，另一个增加金属粒子的冷脆性。有粉末的高压气流通过拉瓦尔管硬质合金喷嘴喷射到空间时，气体压力急剧下降，形成绝热膨胀过程。该工艺可获得超细粉末，同时产生粉末粒度均匀的两种效果。29，30，流化床气流磨，31，32；由于气体的绝热膨胀，温度下降，可以研磨低熔点材料。粉末不发生破碎系统部件和过度磨损，粉末杂质

7、含量低。空气、N2、Ar等惰性气体可用于具有不同特性的粉末。流化床气流磨特性：33、昆明理工大学材料和冶金学院胡力、液体粉末1、液体金属(合金)金属粉末：雾化方法2、金属盐溶液金属粉末：替代方法、溶液氢还原法、水溶液电解方法3、金属熔盐金属粉末：熔盐沉淀法，34、雾化方法是通过高压雾化介质(如气体或水强烈冲击流动或离心力粉碎、冷却凝固等)进行的一般物理粉碎方法、雾化粉末法、35，雾化机制，36，工序1:大液柱被外力冲击的瞬间，碎成多个小液。假设在破裂的瞬间液体温度不变，液体的能量变化可能与液体的表面能增加近似。雾化时液体吸收的能量与雾化液滴的粒子大小相对应。也就是说，吸收的能量越高，粒子大小越

8、小。反之亦然。37，过程2:液体粒子破碎的同时，粒子间发生接触，再次成为大的液体粒子，在液体粒子形状转化为球体的过程中，系统的总表面降低，属于自发过程。过程3:液体粒子冷却形成小固体粒子。38，1，能量交换准则提高了单位时间，单位质量液体从系统中吸收能量的效率，克服了表面自由能的增加。2、提高快速凝固基准雾化水滴的冷却速度，防止液体粒子的再积累。提高雾化粉末效率的基本标准，39、雾化粉末分类、双流雾化表示雾化液体流和喷射介质流；由离心力、压力差或机械冲击引起的单流雾化引起的雾化，40，双流雾化，气体雾化，注：适合制造金属粉末，41，金属液体从顶孔流出时，沿一定角度高速射出的气体或水相遇，然后粉

9、碎成小水滴，当液滴、气体或水的混合流动时，粉碎的热量被雾化介质迅速取去，在很短的时间内凝固成粉末颗粒。，42，在雾化过程的四种情况下，动能交换：雾化介质的动能转化为金属液滴的表面能；热交换：雾化介质消除了许多液-固相变潜热。流变特性变化：液态金属的粘度和表面张力随着温度的降低而不断变化。化学反应：高比表面积粒子(液滴或粉)的化学活性很强，可能发生某种程度的化学反应。43、吸入高速气流，在气体雾化的四个区域、负压湍流区域-喷嘴中心孔下形成负压湍流层；在粒子形成区域-气流冲击下，金属流分为很多液滴；有效的雾化区域-气流聚集点在原始水滴中创建强烈的粉碎，从而进一步细分。冷却凝固区-精制水滴的热量迅速

10、传递到雾化介质，凝固成粉末颗粒。44，45，气体雾化剂的影响因素(1)气体动能(2)喷嘴结构(3)流动特性(4)喷射方法，46，离心喷雾法，离心喷雾法是用离心力将液体金属粉碎成小液后凝固成固体粉末颗粒的方法。1974年，美国首次提出了旋转电极雾化法，之后开发了旋转锭模、旋转圆盘等离心喷雾方法。47，旋转电极法，粉末平均粒度为D=(M0)。12/wd0。64) (r/m) 0。43英寸中的m-熔体速度d-阳极直径w-角速度d-熔体表面张力m-密度，48，49，50，旋转锭模法(也称为旋转坩埚法):51，旋转板法：旋转板法：用于制造高温合金粉末的旋转板法，由1976年以前的美国Pratt Whit

11、ney飞机制造商开发。用这种方法得到的粉末的平均粒度与原板速度相关，速度越高，平均粒度越小，细粉的产率越高。52、粉末平均粒度和100个以下的粉末产率取决于雾化圆盘速度。53，54，55，旋转滚轮方法，56，旋转杯，57，旋转网，58，昆明理工大学材料和冶金学院胡力，气体粉末1，金属蒸汽金属粉末：蒸汽凝结水2，气体金属羰基金属粉末：羰基热电离解决方案3，气体金属卤化物金属粉末：气相氢还原法4，气体金属卤化物金属化合物粉末，59、气相沉积剂粉末以某种形式的能量输入，气相物质通过气固相变或气相化学反应生成金属或陶瓷粉末。物理天气沉积法化学天气沉积法，60，1，化学气相沉积的反应类型，分解反应，化学

12、气相沉积法，化合反应。61，2，化学气相沉积剂粉末原理，1。化学反应2。与多核比较3。粒子生长4。凝聚体，粉末制造过程由四个阶段组成：62，化合反应，如上所述，化学气相沉积反应的控制因素为1)反应温度，2)气相反应物浓度，3)气相产物浓度，1。判断化学反应，化学反应，化学反应是否进行的热力学标准：分解反应，63，发生气象反应后，在瞬间反应区域形成产物蒸汽，反应进行到一定程度，产物蒸汽浓度达到过饱和状态时，形成产物核。系统的无结晶或核产生基板，因此反应产物核的形成是均匀成核的过程。假设原子核是球形，半径是r，那么原子核形成，系统自由能的变化是：2。均匀核，固相体积自由能差是核的表面能。64，临界

13、核半径，相应大小的核称为临界核。65，66，结论：温度越高，超饱和临界核的大小越小，核形成越低，对晶体生成更有利。67，均质核形成后，稳定的核开始粒子生长过程。小粒子通过对气相产物分子的吸附或重塑自我生长。理论和实际都表明，晶粒生长过程主要由反应系统中朝向晶粒表面的产物分子的扩散移动速度控制。，3 .粒子增长，68，粒子之间存在弱吸附力，因此主要包括范德华力、静电重力等粒子之间发生聚集，粒子越小，聚集效果越明显，这种现象称为聚集。对于超细粉体，团聚是一个普遍的、不可忽视的问题，实际上，在使用超细粉体时，如果不能有效地解决团聚问题，粉末可能会失去其特有的性质。4 .群组聚合，69，3，化学气相沉积类型，热分解法，热分解法最典型的是羰基热分解法，是金属羰基化合物加热分解法制备粉末的方法，整个过程的关键部分是金属羰基化合物的制备，第70，第1阶段：羰基镍的合成，第2阶段：羰基镍热分解法，第2阶段，72，复合反应法是主要无机化合物(包括碳化物、氮化物、硼化物、硅化物)的制备，可沉积多种陶瓷粉末和陶瓷薄膜。使用的原料是金属卤化物(以氯化物为基础)，在特定温度下作为气体参与