粉末冶金新工艺.ppt

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1、昆明理工大学材料与冶金学院胡劲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第一章粉末的制备新技术昆明理工大学材料与冶金学院胡劲制备粉末的三种途径：固态液态粉末气态昆明理工大学材料与冶金学院胡劲昆明理工大学材料与冶金学院胡劲固态粉末1、金属（合金）→金属粉末：机械粉碎，电化腐蚀2、金属氧化物（盐类）→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－化合法金属氧化物＋非金属化合物第一章粉末的制备新技术昆明理工大学材料与冶金学院胡劲机械研磨气流研磨昆明理工大学材料与冶金学院胡劲

2、机械制粉方法的实质就是利用动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂产生新的界面。机械研磨法能够提供动能的方法可以设计出许多种，例如有锤捣、研磨、辊轧、等，其中除研磨外，其他几种粉碎方法主要是用于物料破碎及粗粉制备的。物料颗粒受机械力作用而被粉碎时，还会发生物质结构及表面物理化学性质的变化，这种因机械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的变化称为机械力化学。研磨的理论基础——机械力化学颗粒结构变化，如表面结构自发地重组，形成非晶态结构或重结晶颗粒表面物理化学性质变化，如表面电性、物理与化学吸附、溶解性、

3、分散与团聚性质在局部受反复应力作用区域产生化学反应，如由一种物质转变为另一种物质，释放出气体、外来离子进入晶体结构中引起原物料中化学组成变化。球磨制粉包括四个基本要素：球磨筒磨球研磨物料研磨介质球磨制粉在球磨过程中，球磨筒将机械能传递到筒内的球磨物料及介质上，相互间产生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等，当这些复杂的外力作用到脆性粉末颗粒上时，细化过程实质上就是大颗粒的不断解理过程；如果粉末的塑性较强，则颗粒的细化过程较为复杂，存在着磨削、变形、加工硬化、断裂和冷焊等行为，不论何种性质的研磨物料，提高

4、球磨效率的基本原则是一致的。1.动能准则：提高磨球的动能2.碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率球磨制粉的基本原则滚筒式行星式振动式搅动式球磨制粉的基本方式滚筒式球磨转速较低时，球料混合体与筒壁做相对滑动运动并保持一定的斜度。随转速的增加，球料混合体斜度增加，抬升高度加大，这时磨球并不脱离筒壁；转速达一临界值V临1时，磨球开始抛落下来，形成了球与筒及球与球间的碰撞；转速增加到某一值时，磨球的离心力大于其重力，这时磨球、粉料与磨筒处于相对静止状态，此时研磨作用停止，这个转速被称为临界转速V临2。D是磨

5、筒的直径滚筒球磨的转速应有一个限定条件V临1

6、了提高机械球磨效率的两个基本准则。气流研磨法通过气体传输粉料的一种研磨方法。与机械研磨法不同的是，气流研磨不需要磨球及其它辅助研磨介质。研磨腔内是粉末与气体的两相混合物。根据粉料的化学性质，可采用不同的气源，如陶瓷粉多采用空气，而金属粉末则需要用惰性气体或还原性气体。由于不使用研磨球及研磨介质，所以气流研磨粉的化学纯度一般比机械研磨法的要高。1.动能准则：提高粉末颗粒的动能2.碰撞几率准则：提高粉末颗粒的碰撞几率气流研磨制粉的基本原则由于粉末颗粒的运动是从流态气体中获得的，因此，提高颗粒的动能必须要

7、提高载流气体的速度。两种办法来实现提高气体的入口压力气体喷嘴的气体动力学设计通过这两种办法使喷嘴出口端的气体流速达超音速气流研磨三种类型：旋涡研磨冷流冲击流态化床气流磨旋涡研磨冷流冲击加速效应：加速后的气体可超过音速；冷却效应：气粉混合物的温度能降到零度以下。这两点对于颗粒的粉碎十分有利，其一是颗粒的撞击动能增大，其二是金属颗粒的冷脆性提高。夹带有粉料的高压气流通过一个称为拉瓦尔管型硬质合金喷嘴喷向空间时，气体压力急剧下降，形成绝热膨胀过程。这一过程会同时产生两种效应流态化床气流磨可获得超细粉体，并

8、且粉末粒度均匀；由于气体绝热膨胀造成温度下降，所以可研磨低熔点物料；粉末不与研磨系统部件发生过度的磨损，因此粉末杂质含量少；针对不同的性质的粉末，可使用空气、N2、Ar等惰性气体。流态化床气流磨的特点：昆明理工大学材料与冶金学院胡劲液态粉末1、液态金属（合金）→金属粉末：雾化法2、金属盐溶液→金属粉末：置换法，溶液氢还原法，水溶液电解法3、金属熔盐→金属粉末：熔盐沉淀法，熔盐电法第一章粉末的制备新技术雾化法是一种典型的物理制粉方法，是通过高压雾化介质，如气体或水强烈冲