粉末材料制备技术专题培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,粉末冶金概述,2,粉末的制备,3,粉末的特性及表征,内容,1,粉末冶金概述,概述,粉末冶金（,Powder Metallurgy,）是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。,粉末冶金的优点,（,1,）粉末冶金方法能生产用,普通熔炼法,无法生产的具有特殊性能的材料。,多孔材料,陶瓷材料,复合材料,（,2,）粉末冶金方法生产的某些材料，与普通的熔炼方法相比，,性能优越,。,减少偏析，均匀化,消除粗大组织,制备非平衡材料，如非晶、纳米晶材料,原料粉末,其它添加剂,热压,松装烧结,粉浆烧注,混合,压制,等静压制,轧制,挤压,烧结,烧结,浸适,热处理,电镀,预烧结,高温烧结,复压,锻打,复烧,拉丝,烧结,精整,锻造,轧制,挤压,烧结,（浸油）,热处理,粉末冶金成品,2.,粉末的制备方法,制备粉末的三种途径：,固态,液态 粉末,气态,液体雾化法是一种典型的,物理,制粉方法，是通过高压雾化介质，如,气体,或,水,强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却凝固来实现的。,概述,可以较容易获得合金粉末,均匀，无宏观偏析,粉末特性可通过雾化工艺调整而改变,非金属夹杂物较少，纯净度高,重复性较好，适合大批量生产,雾化法优点,雾化分类,雾化法,双流雾化（占世界雾化粉末产量,95%,）,离心雾化,真空雾化,雾化,聚并,凝固,雾化原理,动能交换,：雾化介质的动能转变为金属液滴的表面能；,热量交换,：雾化介质带走大量的液固相变潜热；,流变特性变化,：液态金属的粘度及表面张力随温度的降低而不断发生变化；,化学反应,：高比表面积颗粒（液滴或粉粒）的化学活性很强，会发生一定程度的化学反应。,雾化过程,双流雾化法,气雾化,水雾化,注：适合于金属粉末制备,水雾化法,雾化原理,水雾化法,细粉收得率高,颗粒不规则，冷成形性较好,粉末氧含量较高,投资小，成本低,水雾化法特点,水雾化法,水雾化工艺影响因素,水雾化法,1.,金属流率：,1-500kg/min,2.,水流量：,20-2000L/min,3.,水流速（出口）：,10-500m/s,4.,水压（出口）：,5-150MPa,5.,合金过热度：,75-150,水雾化常用工艺参数,水雾化法,水雾化法,水雾化法原理,水雾化法,水雾化不锈钢粉末,气雾化法,气雾化设备示意图,气雾化法,气雾化核心部件,-,喷嘴,负压紊流区,：,高速气流的抽吸作用，在喷嘴中心孔下方形成负压紊流层；,颗粒形成区,：,在气流冲击下，金属液流分裂为许多液滴；,有效雾化区,：,气流汇集点对原始液滴产生强烈破碎作用，进一步细化；,冷却凝固区,：,细化的液滴的热量迅速传递给雾化介质，凝固为粉末颗粒。,气雾化法,气雾化制粉的影响因素,（,1,）喷嘴结构,（,2,）雾化工艺,（,3,）液流性质,气雾化法,（,1,）喷嘴结构,喷嘴结构应具备以下基本条件：,使雾化介质获得尽可能高的出口速度；,使雾化介质与金属液流之间形成合理喷射角度；,使金属液流产生最大的紊流；,使金属液流雾化稳定，不会因出口负压造成喷嘴堵塞,。,气雾化法,Vg,表示喷嘴处的气体体积流量，,m,l,表示金属液漏嘴端的质量流量。,雾化压力,导流直径,金属流率,气体流量,气体温度,（,2,）雾化工艺,气雾化法,（,3,）,液流性质,金属液的表面张力,金属液的粘度,金属液的的化学组成,金属液的过热温度,气雾化法,3,粉末颗粒的特性及表征,粉末形貌,粉体粒度,粉体密度,粉末形貌,粉末形貌,金相显微镜,OM,水雾化铜粉,粉末形貌,水雾化铁粉,气雾化铝粉,氮雾化钢粉,扫描电子显微镜,SEM,粒度分布,1.,机械筛分法（,GB/T 1480,）,试验筛 标准振动筛 旋振筛,Particle Size Conversion Chart,B.S.S,MESH,A.S.T.M.MESH,MESH,I.S.SMESH,MICRON,IN MM,4,5,5,-,4000,4.00,6,7,7,280,2812,2.81,8,10,9,200,2057,2.05,10,12,10,170,1680,1.68,12,14,12,150,1405,1.40,1416,14,120,1240,1.20,16,18,16,100,1003,1.00,18,20,20,85,850,0.85,22,25,24,70,710,0.71,30,35,32,50,500,0.50,36,40,35,40,420,0.42,44,45,42,35,355,0.35,52,50,48,30,300,0.30,60,60,60,25,250,0.25,72,70,65,20,210,0.21,85,80,80,18,180,0.18,100,100,100,15,150,0.15,120,120,115,12,125,0.12,150,140,150,10,105,0.10,170,170,170,9,90,0.09,200,200,200,8,75,0.075,240,230,250,6,63,0.063,300,270,270,5,53,0.053,350,325,325,4,45,0.045,400,400,400,-,37,0.037,500,500,500,-,25,0.025,625,625,625,-,20,0.020,英国标准筛,目数对照,美国标准筛,目数对照,泰勒,标准筛,目数对照,国际标准筛,目数对照,微米,对照,毫米,对照,筛分的优缺点,优点,统计量大,代表性强,便宜,重量分布,缺点,下限,30,微米,人为因素影响大,重复性差,非规则形状粒子误差,速度慢,粒度分布,2.,激光散射粒度分析,测量原理,当光入射到颗粒时，会产生衍射，小颗粒衍射角大，而大颗粒衍射角小，某一衍射角的,光强度,与相应粒度的,颗粒多少,有关。,0.022000m,粒度分布,粒度分布,粒度分布,D10,D50,D90,GB/T 13390-2008,金属粉末比表面积的测定 氮吸附法,GB/T 1479-1984,金属粉末松装密度的测定 第一部分,:,漏斗法,GB/T 1480-1995,金属粉末粒度组成的测定 干筛分法,GB/T 1481-1998,金属粉末,(,不包括硬质合金粉末,),在单轴压制中压缩性的测定,GB/T 1482-2010,金属粉末 流动性的测定 标准漏斗法（霍尔流速计）,GB/T 21779-2008,金属粉末和相关化合物粒度分布的光散射试验方法,GB/T 4164-2008,金属粉末中可被氢还原氧含量的测定,GB/T 5060-1985,金属粉末松装密度的测定 第二部分,:,斯柯特容量计法,GB/T 5061-1998,金属粉末松装密度的测定 第,3,部分,:,振动漏斗法,GB/T 5157-1985,金属粉末粒度分布的测定 沉降天平法,GB/T 5158-1999,金属粉末 在氢中还原时质量损失的测定（氢损）,GB/T 5158.4-2001,金属粉末 总氧含量的测定还原,-,提取法,GB/T 5159-1985,金属粉末,(,不包括硬质合金用粉,),与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法,GB/T 5160-2002,金属粉末生坯强度的测定 矩形压坯横向断裂法,GB/T 5161-1985,金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法,GB/T 5162-2006,金属粉末 振实密度的测定,GB/T 6524-2003,金属粉末 粒度分布的测量 重力沉降光透法,GB/T 8643-2002,含润滑剂金属粉末中润滑剂含量的测定 修正的索格利特（,Soxhlet,）萃取法,金属粉末常用标准,谢谢！,