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《緊耦合氣霧化流場結(jié)構(gòu)和霧化機(jī)理研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要?dú)忪F化制粉技術(shù)具有粉末球形度高、氧含量低以及冷卻速率大等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)高性能球形會(huì)屬及合金粉末的主要方法。隨著粉末冶金工藝的不斷發(fā)展，特別是近年來PM2概念(PowderMetallurgyandParticulateMaterialsTechnology,PM。TEC)的興起，對高性能粉末的需求日益迫切。大批量、低成本制備微細(xì)高性能粉末成為當(dāng)前氣霧化制粉技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。然而，氣霧化制粉是一個(gè)多相流相互耦合作用的復(fù)雜過程，人們對氣霧化過程中氣液間相互作用、熔體物性對霧化過程的影響，以及熔體破碎與冷卻之間的耦合關(guān)系等基本問題至今仍未認(rèn)識(shí)清楚。本文通過回
2、顧和總結(jié)氣霧化制粉技術(shù)的發(fā)展歷程，比較分析各種氣霧化技術(shù)的特點(diǎn)，消化吸收國際先進(jìn)的緊耦合氣霧化制粉技術(shù)(Close—coupledgasatomization,CCGA)，采用理論、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，針對其氣體流場結(jié)構(gòu)特征、熔體的破碎模式以及冷卻凝固特征開展研究。主要結(jié)論如下：(1)緊耦合氣體流場的數(shù)值模擬探明了緊耦合氣體流場的基本特征，發(fā)現(xiàn)流場由“開渦”轉(zhuǎn)化為“閉渦”狀態(tài)存在一個(gè)臨界氣壓只，B與噴嘴結(jié)構(gòu)相關(guān)，隨導(dǎo)液管末端伸出長度△，減小而下降，址為4．55mm時(shí)，心為6．4MPa；Al為0時(shí)，n為2．0MPa。(2)熔體過熱度對霧化過程和結(jié)果有明顯影響
3、，其作用機(jī)制為：熔體物性隨溫度的非線性變化直接影響熔滴的We數(shù)，從而導(dǎo)致霧化模式的改變，引起粉末平均粒度的變化。(3)緊耦合氣霧化“二次破碎”過程中液膜的快速形成及其破碎呈現(xiàn)出彈性特征，其破碎主要包括四種模式：a一液膜前端的“手指式”破裂：b一液膜末端“起皺”破碎；c一液膜邊沿的分形破碎；d一液膜及液滴的相互干擾破碎。(4)氣霧化(某一成分的)砧基合金非晶粉末的實(shí)驗(yàn)和理論分析結(jié)果表明，霧化粉末為晶態(tài)／非晶態(tài)顆粒的混合粉末，粉末的冷卻速率為10匕108K／s；其非晶化l臨界冷卻速率大致為106K／s，非晶顆粒的粒徑基本小于26pro。由于多種破碎模式共存，目
4、前的緊耦合氣霧化技術(shù)仍存在粒度分布較廣、熔滴冷卻速率跨度較大的問題。用于制備非晶合金粉末時(shí)，還只能制各出晶態(tài)／tb-晶態(tài)的混合粉末，并且，晶態(tài)與非晶粉末可能存在不同的霧化機(jī)理。為此，進(jìn)一步探討了緊耦合氣霧化高效制備微細(xì)晶態(tài)以及非晶合金粉末的可行方案。關(guān)鍵詞：緊耦合氣霧化，粉末，破碎機(jī)理，快速凝固，非晶合金AbstractWithaseriesofadvantagessuchaShi曲coolingrate，perfectspheredegreeandnearlyfreeoxygencontent，gasatomization，thedominantmeth
5、odofproducinghighqualitymetalandalloypowdefs，hasbeenpracticedwidelyinmodemindustryandnationaldefense．Withtherapiddevelopmentofpowdermetallurgyandotherrelatednewhightechniques，technicalimprovementevenbreakthroughontheatomizationmechanismhavetocarryoutsoastomeettheurgentdemandsforpr
6、oducinguniformandfmepowdersmassivelyatlowcost．．However,gasatomizationitselfisanextremelycomplicatedprocesswi如variousinter-coupledfactorsandmulti-phasenuid．whichhasbeennotunderstoodthoroughly．Abriefintroductiononthehistory,progressandpresentsituationofgasatomizationWasgiven，also，ad
7、vantagesanddisadvantagesofsomemaingasatomizationtechnologiesWasanalyzed．Basedonthose，wefoundthatclose-coupledgasatomization(CCGA)istheprevaiemgasatomizationtechnologies，buttherearesomefundamentalquestionsremainedinCCGAsuchasthebasicfeatureofgaSflowfieldofclose-coupledatomizer,thei
8、nfluencesofoperationparametersonp
