準(zhǔn)晶、微晶和微細(xì)金屬粉末的技術(shù)

為了研制國(guó)防軍工、電子、冶金、材料等工業(yè)領(lǐng)域的特種粉末，特別是注射成形、表面噴涂和電子漿料等技術(shù)領(lǐng)域急需的微細(xì)金屬粉末，開(kāi)展了新型霧化制粉技術(shù)的研究。在系統(tǒng)研究世界上已有霧化技術(shù)過(guò)程原理的基礎(chǔ)上，首次提出將金屬熔體的急冷凝固和大過(guò)冷過(guò)程有機(jī)結(jié)合在一起的思路，創(chuàng)立了金屬熔體的多級(jí)快速凝固過(guò)程成粉理論，發(fā)明了新型制粉技術(shù)和一系列裝置，研究了該技術(shù)所涉及到的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，掌握了非晶、準(zhǔn)晶、微晶、微細(xì)金屬粉末的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

1.多級(jí)快速凝固過(guò)程成粉理論基本思想

金屬熔體被霧化成微細(xì)液滴后同時(shí)產(chǎn)生急冷效果和大過(guò)冷效果。熔體的冷凝效果取決于熔體與冷卻介質(zhì)的接觸面積和接觸時(shí)間。可以通過(guò)特殊的裝置人為控制霧化液滴的凝固過(guò)程，使其能夠被充分破碎，然后急冷凝固成粉末，即把普通霧化工藝的單純快冷過(guò)程變成霧化——多次破碎——急冷凝固的多級(jí)霧化快凝過(guò)程。

2.多級(jí)快速凝固制粉裝置

根據(jù)多級(jí)快速凝固成粉理論研制出了一系列新型快速凝固制粉裝置。這些裝置的工作原理為：過(guò)熱金屬熔體被普通氣體霧化成微細(xì)的液粒后，噴射到旋轉(zhuǎn)盤(pán)上被離心破碎成微小液粒。與此同時(shí)，向高速旋轉(zhuǎn)裝置噴入冷卻劑，將金屬液粒分散并隔離開(kāi)，過(guò)冷的金屬液粒再被高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)，進(jìn)一步將其粉碎，變得愈來(lái)愈細(xì)，最后急冷凝固成粉末。整個(gè)過(guò)程可連續(xù)進(jìn)行，冷卻劑可用水、油、液氮或其它惰性液體介質(zhì)。

3.多級(jí)快速凝固制粉裝置的工作效果

采用本技術(shù)制備了Al、Cu、Fe、Zn、Sn等金屬及其合金粉末。這種粉末的平均粒度細(xì)、粒度分布均勻、球形度高。經(jīng)測(cè)算粉末顆粒的冷速高10000～100000K/s。

4.技術(shù)特點(diǎn)

采用本發(fā)明技術(shù)可以工業(yè)化生產(chǎn)近百種非晶、準(zhǔn)晶、微晶、微細(xì)金屬粉末。設(shè)備的冷速高達(dá)10000～100000K/s。粉末產(chǎn)率達(dá)3～5kg/min，可以連續(xù)生產(chǎn)，粉末的平均粒度最小可以達(dá)到5～10μm，粉末粒度分布窄、細(xì)粉收得率高，工藝安全可靠。該技術(shù)被國(guó)際知名學(xué)術(shù)刊物論文評(píng)閱人譽(yù)為"粉末工程領(lǐng)域中具有重大意義的工作"、"多級(jí)制粉構(gòu)思和設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出創(chuàng)造性"，該項(xiàng)技術(shù)居國(guó)際領(lǐng)先水平。