Proceso de preparación de polvo metálico.

Con la creciente aplicación de productos de pulvimetalurgia, el tamaño y la forma de las partículas de polvo metálico son cada vez más exigentes, y las propiedades y el tamaño de los polvos metálicos dependen en gran medida del método de producción del polvo y su preparación. Proceso, por lo que la tecnología de preparación del polvo se desarrolla e innova constantemente.

Primero, método mecánico.

El método mecánico es un método de procesamiento para romper un metal en un polvo de un tamaño de partícula deseado mediante una fuerza mecánica externa, y la composición química del material en el proceso de preparación permanece sustancialmente sin cambios. Los métodos actualmente de uso común son la atomización y la pulverización mecánica. La ventaja es que el proceso es simple, el rendimiento es grande y se pueden preparar polvos ultrafinos de metales y aleaciones de alto punto de fusión que son difíciles de obtener mediante métodos convencionales.

Método de pulverización mecánica: el método de pulverización mecánica no es solo un método de molienda independiente, sino que a menudo también es un proceso complementario indispensable para otros métodos de molienda. El metal sólido se descompone en polvo principalmente mediante trituración, trituración y molienda. Hay dos tipos de equipos de trituración:

Equipos triturados utilizados principalmente para trituración: equipos de trituración gruesa como trituradoras, laminadores y trituradoras de mandíbulas;

Equipos de trituración fina utilizados principalmente para trituración y molienda: molino de martillos, molino de barras, molino de bolas, molino de bolas vibratorio, molino de bolas agitador, etc.
Preparación de polvo metálico mediante molienda de bolas de alta energía.

El método de pulverización mecánica es principalmente adecuado para pulverizar metales y aleaciones endurecidos quebradizos y fáciles de trabajar, como estaño, manganeso, cromo, hierro con alto contenido de carbono, aleaciones de hierro y similares. El método tiene baja eficiencia y alto consumo de energía, y se utiliza como complemento de otros métodos de molienda o para mezclar polvos de diferentes propiedades.

Método de atomización: el método de triturar directamente un metal líquido o una aleación para obtener un polvo se llama método de atomización y es un método de preparación de polvo metálico ampliamente utilizado que ocupa el segundo lugar después del método de reducción en escala de producción. El polvo atomizado tiene las ventajas de alta esfericidad, tamaño de partícula de polvo controlable, bajo contenido de oxígeno, bajo costo de producción y adaptabilidad a la producción de diversos polvos metálicos. Se ha convertido en la principal dirección de desarrollo de la tecnología de preparación de polvos de aleaciones especiales y de alto rendimiento, pero la eficiencia de producción es baja. El defecto del polvo ultrafino no es alto y el consumo de energía es relativamente grande, lo que limita la aplicación del método de atomización.

Segundo, química física.

El método físico-químico se refiere a un método para producir un polvo ultrafino cambiando la composición química o el estado de agregación de la materia prima durante la preparación del polvo. Según diferentes principios químicos, se puede dividir en método de reducción, método de electrólisis, método de carbonilo y método de reemplazo químico.

Método de reducción: la reducción de óxidos metálicos y sales metálicas para producir polvo metálico es uno de los métodos de molienda más utilizados. En particular, el método de reducción es más económico cuando se utilizan directamente minerales y desechos industriales metalúrgicos, como escamas de acero laminado. Las ventajas del método de reducción son un funcionamiento sencillo, un fácil control de los parámetros del proceso, una alta eficiencia de producción y un bajo coste, y son adecuados para la producción industrial. La desventaja es que sólo es adecuado para materiales metálicos que reaccionan fácilmente con el hidrógeno y se vuelven quebradizos y se rompen fácilmente después de la absorción de hidrógeno.

Método de electrólisis: La electrólisis es un método en el que se deposita un polvo metálico sobre un cátodo fundiendo electrolíticamente una solución acuosa de una sal o una sal. Desempeña un papel importante en la producción de polvo. Su escala de producción es superada solo por el método de reducción en métodos físicos y químicos, y puede controlar el tamaño de las partículas de molienda. El polvo preparado tiene una alta pureza y el polvo elemental puede alcanzar más del 99,7%. Sin embargo, el método de electrólisis consume más electricidad y el costo es mayor que el del polvo reducido y el polvo atomizado. Por tanto, en la producción total de polvo, la proporción de polvo electrolítico es relativamente pequeña.

Método del carbonilo: dado que el carbonilo metálico se descompone fácilmente en un metal y un gas CO a baja temperatura, se puede obtener un polvo de metal carbonilo mediante una reacción inversa de un carbonilo metálico sintético. El método del carbonilo se puede utilizar no solo para obtener polvos de tamaño micrométrico, sino también para obtener polvos de tamaño nanométrico; no sólo se puede preparar un único polvo de aleación y metal puro, sino que también se puede obtener un polvo recubierto. La superficie altamente desarrollada del polvo de carbonilo es incomparable a los polvos producidos por otros métodos y es el mejor material para placas de potencia química y catalizadores.

Método de sustitución química: según la actividad del metal, el metal menos activo se reemplaza de la solución de sal metálica por un metal altamente activo, y el metal (polvo de metal) obtenido mediante el reemplazo se procesa adicionalmente mediante otros métodos. El método de refinar hasta obtener un polvo metálico se denomina método de sustitución química. El método se aplica principalmente a la preparación de polvos metálicos inactivos como Cu, Ag y Au.

Con el avance de la tecnología, el polvo metálico ha mostrado buenas perspectivas de aplicación en metalurgia, industria química, electrónica, materiales magnéticos, cerámica fina y sensores. Sin embargo, debido a las limitaciones de las técnicas de preparación tradicionales, la aplicación de polvo metálico está restringida. Aunque se han aplicado muchos procesos y métodos de producción nuevos, los problemas de menor escala y mayor costo aún no están bien resueltos. Para promover el desarrollo de materiales en polvo metálico, es necesario intensificar la innovación, aprender de las fortalezas de cada uno y desarrollar procesos de producción con mayor rendimiento y menor costo.