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1、制備金屬微細粉體和球形顆粒的研究摘要微細金屬粉體是一種重要的工業(yè)原料，隨著金屬注射成型、金屬粉末激光燒結(jié)等技術的發(fā)展，對微細金屬粉體材料的粒度、純凈度、形貌等方面的要求逐漸提高。為了提高氣霧化效果，降低粉末粒度，控制金屬熔液的溫度，充分收集金屬粉末，對霧化制粉裝置進行了優(yōu)化改進。應用超音速射流噴嘴設計理論，研制了拉瓦爾型霧化噴嘴，提高了霧化氣流速度；采用電阻絲對熔液腔直接加熱，實現(xiàn)了對熔融金屬溫度控制；增加霧化室的高度，增大了金屬液滴的球化距離從而提高粉末的球形度；安裝了二級粉末收集裝置，提高了粉末收集率。以Sn63％．Pb37％
2、為材料，應用單因素實驗方法，采用激光粒度分析儀等設備表征粉體粒度，采用電子掃描顯微鏡表征粉體的形貌，研究了雙層氣霧化噴嘴結(jié)構(gòu)，霧化壓力、過熱度等工藝參數(shù)對粉體的粒度、球形度、收粉率的影響。確定了最佳的工藝參數(shù)：上層壓力1．4MPa、下層壓力1．4MPa、過熱度230℃、導液管突出高度4mm。所制備粉末平均粒度為4．999m，球形度較好。相比較以往實驗結(jié)果，霧化效果明顯改善，粒度降低了一個數(shù)量級，推廣應用前景良好。采用ADINA軟件CFD模塊對氣霧化氣流場分布情況進行模擬，比較了單、雙層霧化噴嘴所產(chǎn)生的霧化氣流場，分析了雙層霧化噴嘴
3、的優(yōu)點，并研究了導液管突出高度和霧化噴嘴的角度對氣流場分布的影響，為霧化裝置的進一步改進提供了理論依據(jù)。根據(jù)均勻顆粒成型法理論，研制了金屬球形顆粒制備裝置。以Sn63％．Pb37％為材料，采用單因素實驗方法，研究了下落距離、冷卻介質(zhì)、漏嘴形式、漏嘴直徑、下壓距離、下壓頻率、加熱溫度等工藝參數(shù)對顆粒的形貌和粒徑的影響。確定了最佳的實驗參數(shù)：采用甘油作為冷卻介質(zhì)，采用直徑0．3mm的縮擴式漏嘴，下落距離20mm，下壓距離5mm，下壓頻率3次／秒。所制備的焊錫小球粒徑主要分布在0．75mm～0．85mm，球形度良好。本文對金屬顆粒制備的
4、研究為金屬球形顆粒的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了技術基礎。關鍵詞：微細金屬粉體，金屬球形顆粒，超音速氣霧化，均勻顆粒成型法，工藝參數(shù)研究ⅡPRoDUCTIoNoFFINEMETALPoWDERANDSPERICALMETALPARTICLEABSTRACTFinemetalpowderlSanimportantkindofmaterialforindustry．Withthedevelopmentofsuchtechnologiesasmetalpowderinjection，anddirectlasermetalsintering，ther
5、equirementsofgranularity,purityandsphericityforfinemetalpowderbecomehigher．Inordertoimprovetheatomizationeffect，todecreasegranularity,tocontroltemperatureofthemelt，andtocollectpowderadequately，theatomizationapparatusisreformedandimproved．Byapplyingdesigntheoryofultras
6、onicjetfluidnozzle，atomizationnozzleofLavaltypeisdesignedtoincreaseatomizationgasvelocity．Byheatingmeltingchamberdirectlybyresistancewire，temperatureofmoltenmetaliscontrolled．Byincreasingtheheightofatomizationchamber,shperoidizatiOntimeofmetaldropletisraised，therebyde
7、velopingthesphericityofmetalpowder．Byassemblingtwo—stagepowdercollectingapparatus，rateofpowdercollectingisincreased．Intheexperiment，Sn63％一Pb37％isusedasmaterial，singlefactorexperimentaldesignmethodisapplied，granularityischaracterizedbyMarvinLaserGrainSizeAnalyzer，andsp
8、hericityischaracterizedbySEM．Theeffectsofdoublelayeratomizer，atomizationpressure，anddegreeofsuperheatongranularity，sphericit
