球形鈦粉制備工藝現(xiàn)狀_謝煥文

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1、第８卷第２期材料研究與應(yīng)用Ｖｏ１．８，Ｎｏ．２２０１４年６月ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＪｕｎ．２０１４文章編號(hào)：１６７３－９９８１（２０１４）０２－００７８－０５球形鈦粉制備工藝現(xiàn)狀＊謝煥文，鄒黎明，劉辛，樂(lè)晨，蔡一湘廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院）粉末冶金研究所，廣東廣州５１０６５０摘要：簡(jiǎn)要介紹了目前幾種常見(jiàn)制備球形鈦粉的方法，如球化法（等離子球化、激光球化）、霧化法（氣霧化、離心霧化、超聲霧化）及氣相法，同時(shí)也闡述了幾種方法的特點(diǎn)．最后指出了球形鈦粉制備技術(shù)的發(fā)展方向．關(guān)鍵詞：球形鈦粉；霧化；球化；氣相法中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＧ１４６．２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

2、碼：Ａ鈦具有比強(qiáng)度高、耐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此受到ｓｅａｒｃｈｅｒｓａｔＡｅｒｏｍｅｔ公司利用激光成型工藝將鈦合［１］越來(lái)越多地關(guān)注．球形鈦粉被廣泛地應(yīng)用于粉末金粉加工成精密件，比用傳統(tǒng)鑄造加工方法減少了冶金、熱噴涂、激光成型等領(lǐng)域中，球形鈦粉的制備８０％的廢料，同時(shí)大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間．此外，利用工藝已成為國(guó)內(nèi)外研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)．激光成型技術(shù)制備鈦多孔及致密的生物醫(yī)用材料，粉末冶金作為一種材料加工的先進(jìn)技術(shù)，在鈦可以節(jié)約時(shí)間和材料，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)和加工，滿(mǎn)足［６］工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用．采用鈦粉末冶金近醫(yī)用材料的個(gè)性化需求．凈成型技術(shù)，可直接制取成品或接近成品尺寸的零熱噴涂鈦涂層技術(shù)是隨

3、著現(xiàn)代航空、航天技術(shù)部件．該技術(shù)具有降低原材料消耗、縮短加工周期，的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的．目前，制備鈦及鈦合金涂層常成本比常規(guī)工藝節(jié)?。玻埃ァ担埃サ奶攸c(diǎn)．在汽車(chē)制用的方法有電弧噴涂、低壓等離子噴涂、冷噴涂、溫造業(yè)中，對(duì)鈦粉末冶金近凈成型技術(shù)尤為重視．在日噴涂等表面噴涂技術(shù)．熱噴涂技術(shù)主要是用于對(duì)工本，汽車(chē)粉末冶金零件被廣泛地用于發(fā)動(dòng)機(jī)及變速件缺損部件的修復(fù)，以及耐高溫、耐磨等部件的保護(hù)箱中，其中連桿、閥座、閥、帶輪、同步器齒轂、同步環(huán)和功能涂層的制備等．該工藝是一種能降低生產(chǎn)成等都是復(fù)雜且要求高的關(guān)鍵零件．金屬粉末注射成本的新型工藝，其可使工件表面獲得所需要的尺寸型技術(shù)（ＭＩＭ）是發(fā)展較快的

4、一種近凈成型粉末冶及特殊性能的鈦涂層，既解決了鈦加工困難的問(wèn)題，［７－８］金技術(shù)，可制造高質(zhì)量、高精度的復(fù)雜零件，被認(rèn)為又通過(guò)節(jié)約材料降低了生產(chǎn)成本．［２－４］是目前最有優(yōu)勢(shì)的成型技術(shù)之一．該技術(shù)以球形由于鈦具有良好的導(dǎo)電性及防腐性，摻入鈦粉鈦粉作為原材料，越來(lái)越多的鈦?zhàn)⑸涑尚彤a(chǎn)品被開(kāi)制成的鈦涂料也成為涂料行業(yè)的研究熱點(diǎn)，鈦涂料發(fā)和應(yīng)用．廣泛應(yīng)用于食品貯存、石油化工、海洋船舶等領(lǐng)域［９－１０］激光成型技術(shù)集成了激光技術(shù)、ＣＡＤ／ＣＡＭ技中．摻入納米球形鈦粉的鈦涂料具有優(yōu)異的抗術(shù)和材料技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)模型可直接用球形鈦粉靜電性能，防腐防垢也得到了研究和應(yīng)用．一次成型形狀復(fù)雜的最終零件，制造出

5、的鈦零件的隨著球形鈦粉應(yīng)用的不斷發(fā)展，對(duì)于球形鈦粉性能介于鑄造件及鍛造件之間，而成本降低了１５％的需求快速增加．高純、低成本及穩(wěn)定化的球形鈦粉［５］～３０％，交貨時(shí)間縮短了５０％～７５％．美國(guó)Ｒｅ－生產(chǎn)技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外粉體制備技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)．收稿日期：２０１３－１１－１４＊基金項(xiàng)目：廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目資助（２０１２Ｊ５１０００５０）作者簡(jiǎn)介：謝煥文（１９７９－），男，江西贛州人，工程師，本科．第８卷第２期謝煥文，等：球形鈦粉制備工藝現(xiàn)狀７９參數(shù)對(duì)鈦粉球化率的影響進(jìn)行了研究．通過(guò)電子掃１球形鈦粉制備方法描顯微鏡對(duì)制備出的球形鈦粉進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)其表面光滑、球形度高．同時(shí)指出，該法能改善鈦粉流動(dòng)

6、目前球形鈦粉的制備方法主要有球化法（射頻性、提高鈦粉松裝密度、消除鈦粉顆粒內(nèi)部的孔隙與等離子球化、激光球化）、霧化法（氣體霧化、離心霧裂縫、改變鈦粉顆粒表面形貌及提高鈦粉純度．等離化、超聲霧化）及氣相法等．子球化鈦粉用于注射成形、熱噴涂及制作近終形零件等方面．等離子體反應(yīng)器內(nèi)氣氛可控，有利于制備１．１球化法出高純粉末．此工藝簡(jiǎn)捷、快速，具有良好的工業(yè)化球化法制備球形鈦粉主要有射頻等離子球化和前景．激光球化，以及其它熱源的球化．１．１．２激光球化法１．１．１射頻等離子球化球化效應(yīng)是金屬粉末選區(qū)激光燒結(jié)（ＳＬＳ）技術(shù)由于等離子體具有高溫、高焓、高的化學(xué)反應(yīng)活發(fā)展初期存在的一個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象，即當(dāng)激光

7、束掃過(guò)粉性，并對(duì)反應(yīng)氣氛及反應(yīng)溫度具有可控性等特點(diǎn)，在末表面時(shí)，粉末將迅速升溫熔化，之后在表面張力作粉體材料的合成制備和球化處理方面顯示其獨(dú)特的用下收縮成球形顆粒的現(xiàn)象．利用激光球化法可將優(yōu)點(diǎn)．等離子體來(lái)源主要有射頻（ＲＦ）感應(yīng)和直流電普通不規(guī)則鈦粉制備成球形鈦粉，可用于球形鈦粉弧（ＤＣ）等．目前，一般采用射頻等離子體球化法制的制備及粉末的后處理等．備球形鈦粉．首先將形狀不規(guī)則的鈦粉末顆粒混合［１３］中南大學(xué)歐陽(yáng)鴻武等人