超声雾化制备高性能球形金属微粉的研究进展

发布时间：2021-01-15 04:31

　　金属球形微粉是增材制造、粉末冶金工业、粉末注射成型、表面喷涂工艺、三维焊接技术等制造领域的基础原材料,高性能的球形金属微粉具有球形度高、粒度分布窄的特点,使得其在应用于相关领域的制造技术时能够得到质量好、致密度高、尺度精度高、表面均匀且致密度好的金属零件,因此高性能球形金属微粉的制备已成为机械制造行业研究的热点。目前采用的制备方法主要有水雾化法、气雾化法、等离子雾化法和超声雾化法等,其中水雾化法制得的粉末球形度差,含氧量高;气雾化法制得的粉末易形成气孔,且雾化过程不可控;等离子雾化法制备粉末的收得率低;超声雾化制备方法具有适用范围广、设备和工艺简单、可控性高、成本低、制得粉末的球形度好、粒度分布窄、粉末收得率高的显著优势,具有很好的应用前景。本文综述了超声雾化制备高性能球形微细金属粉末的方法及其研究进展,分别从接触式超声制粉技术和非接触式超声制粉技术两方面介绍了国内外制粉技术的研究现状,其中国内的研究现状只针对接触式超声雾化技术,对于非接触式超声雾化技术的研究主要集中在国外;并对影响非接触式超声雾化制粉效果的几种因素进行了分析与展望。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(23)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

依赖于“位移差异”的超声雾化装置:(a) 超声波源示意图;(b)圆形振动板结构[36]

在液滴扁平化变形机理的背景下,通常认为气动力是导致破碎的主要原因。如图7a所示,处于压力节点处的液滴除了受到声场静压之外,还受到由于气体速度的变化引起的吸力和压力。这种扭矩的作用使得液滴极点和赤道处的压力差增大,并随着液滴的扁平化加剧最终导致破碎的发生。图8所示为醇醛液滴在声场中的变形破碎过程。Paderborn等[43-44]通过数值模拟分析发现,这种雾化过程通常发生在5～200 ms的时间内。图9所示为熔融金属液流在气动力与声压综合作用下进行雾化的仿真结果。图8 醇醛液滴(kRs=0.3)的变形破碎过程[43]

醇醛液滴(kRs=0.3)的变形破碎过程[43]

【参考文献】：
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本文编号：2978232