Процесс приготовления металлического порошка

С ростом применения продуктов порошковой металлургии требования к размеру и форме частиц металлического порошка становятся все более высокими, а свойства и размер металлических порошков во многом зависят от способа производства порошка и его приготовления. Процесс, поэтому технология приготовления порошка постоянно развивается и внедряется.

Во-первых, механический метод.

Механический метод представляет собой метод переработки металла в порошок желаемого размера частиц посредством внешней механической силы, при этом химический состав материала в процессе приготовления практически не изменяется. В настоящее время широко используются методы распыления и механического распыления. Преимущество заключается в простоте процесса, большом выходе и возможности получения ультрадисперсных порошков тугоплавких металлов и сплавов, которые трудно получить традиционными методами.

Метод механического измельчения. Метод механического измельчения является не только самостоятельным методом измельчения, но также часто незаменимым дополнительным процессом для других методов измельчения. Твердый металл разбивается на порошок преимущественно путем дробления, дробления и измельчения. Существует два типа дробильного оборудования:

Дробильное оборудование, в основном используемое для дробления: оборудование для грубого дробления, такое как дробилка, прокатная мельница и щековая дробилка;

Оборудование для мелкого дробления, в основном используемое для дробления и измельчения: молотковая мельница, стержневая мельница, шаровая мельница, вибрационная шаровая мельница, шаровая мельница с перемешиванием и т. д.

Приготовление металлического порошка путем высокоэнергетической шаровой мельницы.

Метод механического измельчения в основном подходит для измельчения хрупких и легкообрабатываемых закаленных металлов и сплавов, таких как олово, марганец, хром, высокоуглеродистое железо, железные сплавы и тому подобное. Метод имеет низкую эффективность и большие энергозатраты, используется как дополнение к другим методам измельчения или для смешивания порошков различных свойств.

Метод распыления: метод прямого измельчения жидкого металла или сплава с получением порошка называется методом распыления и является широко используемым методом приготовления металлического порошка, который уступает только методу восстановления в масштабах производства. Распыленный порошок имеет такие преимущества, как высокая сферичность, контролируемый размер частиц порошка, низкое содержание кислорода, низкая стоимость производства и адаптируемость к производству различных металлических порошков. Это стало основным направлением развития технологии приготовления порошков высокопроизводительных и специальных сплавов, но эффективность производства низкая. Дефект ультрадисперсного порошка невелик, а энергопотребление относительно велико, что ограничивает применение метода распыления.

Во-вторых, физическая химия

Под физико-химическим методом понимают способ получения ультрадисперсного порошка путем изменения химического состава или агрегатного состояния сырья в процессе приготовления порошка. В соответствии с различными химическими принципами его можно разделить на метод восстановления, метод электролиза, карбонильный метод и метод химического замещения.

Метод восстановления: Восстановление оксидов металлов и солей металлов с получением металлического порошка является одним из наиболее широко используемых методов измельчения. В частности, метод восстановления наиболее экономичен при непосредственном использовании руды и отходов металлургического производства, таких как стальной прокат окалины. Преимуществами метода восстановления являются простота эксплуатации, легкий контроль параметров процесса, высокая эффективность производства и низкая стоимость, а также пригодность для промышленного производства. Недостаток заключается в том, что он подходит только для металлических материалов, которые легко вступают в реакцию с водородом и становятся хрупкими и легко ломаются после поглощения водорода.

Метод электролиза: Электролиз — это метод, при котором металлический порошок наносится на катод путем электролитического плавления водного раствора соли или соли. Он играет важную роль в производстве порошка. Его производственный масштаб уступает только методу восстановления среди физических и химических методов, и он может контролировать размер измельченных частиц. Приготовленный порошок имеет высокую чистоту, а содержание элементарного порошка может достигать более 99,7%. Однако метод электролиза потребляет больше электроэнергии, а стоимость выше, чем у восстановленного порошка и распыленного порошка. Поэтому в общем объеме производства порошков доля электролитического порошка относительно невелика.

Карбонильный метод: поскольку карбонил металла легко разлагается на металл и газ CO при низкой температуре, порошок карбонила металла можно получить путем обратной реакции синтетического карбонила металла. Карбонильный метод может быть использован не только для получения порошков микронных размеров, но и для получения порошков наноразмеров; Можно не только получить один чистый порошок металла и сплава, но также можно получить порошок с покрытием. Сильно развитая поверхность самого карбонильного порошка не сравнима с порошками, полученными другими методами, и является лучшим материалом для химических пластин и катализаторов.

Метод химического замещения: В зависимости от активности металла менее активный металл заменяют из раствора солей металла на высокоактивный металл, а полученный при замене металл (металлический порошок) подвергают дальнейшей обработке другими методами. Метод переработки в металлический порошок называется методом химического замещения. Метод в основном применяется для получения порошков неактивных металлов, таких как Cu, Ag и Au.

С развитием технологий металлический порошок показал хорошие перспективы применения в металлургии, химической промышленности, электронике, магнитных материалах, тонкой керамике и датчиках. Однако из-за ограничений традиционных методов приготовления применение металлического порошка ограничено. Хотя было применено много новых производственных процессов и методов, проблемы меньшего масштаба и более высокой стоимости все еще не решены должным образом. Чтобы способствовать развитию металлических порошковых материалов, необходимо активизировать инновации, учиться на сильных сторонах друг друга и развивать производственные процессы с более высокой производительностью и меньшими затратами.