球形钛粉制备工艺现状_谢焕文

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1、第８卷第２期材料研究与应用Ｖｏ１．８，Ｎｏ．２２０１４年６月ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＪｕｎ．２０１４文章编号：１６７３－９９８１（２０１４）０２－００７８－０５球形钛粉制备工艺现状＊谢焕文，邹黎明，刘辛，乐晨，蔡一湘广东省工业技术研究院（广州有色金属研究院）粉末冶金研究所，广东广州５１０６５０摘要：简要介绍了目前几种常见制备球形钛粉的方法，如球化法（等离子球化、激光球化）、雾化法（气雾化、离心雾化、超声雾化）及气相法，同时也阐述了几种方法的特点．最后指出了球形钛粉制备技术的发展方向．关键词：球形钛粉；雾化；球化；气相法中图分类号：ＴＧ１４６．２文献标识

2、码：Ａ钛具有比强度高、耐蚀性能好等优点，因此受到ｓｅａｒｃｈｅｒｓａｔＡｅｒｏｍｅｔ公司利用激光成型工艺将钛合［１］越来越多地关注．球形钛粉被广泛地应用于粉末金粉加工成精密件，比用传统铸造加工方法减少了冶金、热喷涂、激光成型等领域中，球形钛粉的制备８０％的废料，同时大大缩短了生产时间．此外，利用工艺已成为国内外研究和开发的热点．激光成型技术制备钛多孔及致密的生物医用材料，粉末冶金作为一种材料加工的先进技术，在钛可以节约时间和材料，实现个性化设计和加工，满足［６］工业领域中发挥了重要的作用．采用钛粉末冶金近医用材料的个性化需求．净成型技术，可直接制取成品或接近成品尺寸的零热喷涂钛涂层技术是随

3、着现代航空、航天技术部件．该技术具有降低原材料消耗、缩短加工周期，的出现而发展起来的．目前，制备钛及钛合金涂层常成本比常规工艺节省２０％～５０％的特点．在汽车制用的方法有电弧喷涂、低压等离子喷涂、冷喷涂、温造业中，对钛粉末冶金近净成型技术尤为重视．在日喷涂等表面喷涂技术．热喷涂技术主要是用于对工本，汽车粉末冶金零件被广泛地用于发动机及变速件缺损部件的修复，以及耐高温、耐磨等部件的保护箱中，其中连杆、阀座、阀、带轮、同步器齿毂、同步环和功能涂层的制备等．该工艺是一种能降低生产成等都是复杂且要求高的关键零件．金属粉末注射成本的新型工艺，其可使工件表面获得所需要的尺寸型技术（ＭＩＭ）是发展较快的

4、一种近净成型粉末冶及特殊性能的钛涂层，既解决了钛加工困难的问题，［７－８］金技术，可制造高质量、高精度的复杂零件，被认为又通过节约材料降低了生产成本．［２－４］是目前最有优势的成型技术之一．该技术以球形由于钛具有良好的导电性及防腐性，掺入钛粉钛粉作为原材料，越来越多的钛注射成型产品被开制成的钛涂料也成为涂料行业的研究热点，钛涂料发和应用．广泛应用于食品贮存、石油化工、海洋船舶等领域［９－１０］激光成型技术集成了激光技术、ＣＡＤ／ＣＡＭ技中．掺入纳米球形钛粉的钛涂料具有优异的抗术和材料技术，利用计算机模型可直接用球形钛粉静电性能，防腐防垢也得到了研究和应用．一次成型形状复杂的最终零件，制造出

5、的钛零件的随着球形钛粉应用的不断发展，对于球形钛粉性能介于铸造件及锻造件之间，而成本降低了１５％的需求快速增加．高纯、低成本及稳定化的球形钛粉［５］～３０％，交货时间缩短了５０％～７５％．美国Ｒｅ－生产技术已成为国内外粉体制备技术开发的热点．收稿日期：２０１３－１１－１４＊基金项目：广州市科技计划项目资助（２０１２Ｊ５１０００５０）作者简介：谢焕文（１９７９－），男，江西赣州人，工程师，本科．第８卷第２期谢焕文，等：球形钛粉制备工艺现状７９参数对钛粉球化率的影响进行了研究．通过电子扫１球形钛粉制备方法描显微镜对制备出的球形钛粉进行表征，发现其表面光滑、球形度高．同时指出，该法能改善钛粉流动

6、目前球形钛粉的制备方法主要有球化法（射频性、提高钛粉松装密度、消除钛粉颗粒内部的孔隙与等离子球化、激光球化）、雾化法（气体雾化、离心雾裂缝、改变钛粉颗粒表面形貌及提高钛粉纯度．等离化、超声雾化）及气相法等．子球化钛粉用于注射成形、热喷涂及制作近终形零件等方面．等离子体反应器内气氛可控，有利于制备１．１球化法出高纯粉末．此工艺简捷、快速，具有良好的工业化球化法制备球形钛粉主要有射频等离子球化和前景．激光球化，以及其它热源的球化．１．１．２激光球化法１．１．１射频等离子球化球化效应是金属粉末选区激光烧结（ＳＬＳ）技术由于等离子体具有高温、高焓、高的化学反应活发展初期存在的一个常见现象，即当激光

7、束扫过粉性，并对反应气氛及反应温度具有可控性等特点，在末表面时，粉末将迅速升温熔化，之后在表面张力作粉体材料的合成制备和球化处理方面显示其独特的用下收缩成球形颗粒的现象．利用激光球化法可将优点．等离子体来源主要有射频（ＲＦ）感应和直流电普通不规则钛粉制备成球形钛粉，可用于球形钛粉弧（ＤＣ）等．目前，一般采用射频等离子体球化法制的制备及粉末的后处理等．备球形钛粉．首先将形状不规则的钛粉末颗粒混合［１３］中南大学欧阳鸿武等人