超微球形顆粒具有極佳的球形度及流動性,在熱噴涂、航空航天、核工業(yè)、金屬粉末注射成型以及3D打印等領域具有廣闊的市場前景和應用需求,因此,超微球形粉體的制備方法一直是粉末冶金領域的研究熱點之一。
球形粉體的制備方法有很多,在眾多方法之中,熱等離子體由于具有極其高的溫度、高焓、高能量密度等特點,能夠對送入其中的粉體材料進行快速加熱和冷卻,是制備球形度高、流動性好的球形粉末材料最簡單、最良好的途徑,該技術尤其適合球形難熔粉末材料的制備。
球形粉體的制備方法參考閱讀:球形氧化鋁粉體的制備技術簡介
工作原理:
熱等離子體制備球形粉末的原理是“利用熱等離子體產生的高溫火焰將送入其中的不規(guī)則粉體材料迅速加熱、熔融或氣化,隨著粉末材料被氣流帶出等離子體高溫區(qū)域,熔融的粉體顆粒在表面張力和急速冷卻的作用下迅速收縮成球形顆粒,利用此原理可以用于材料的合成、球化以及涂層的制備等”。
感應耦合等離子體粉末球化系統(tǒng)示意圖
由感應線圈產生的感應耦合等離子體屬于熱等離子體的一種,利用感應耦合熱等離子的高溫及高活性等特點,直接將形狀不規(guī)則的粉體球化或合成球形粉體,該方式具有工藝流程簡單、球化過程短、反應氣氛可控等優(yōu)勢,其產品具有球形度高、衛(wèi)星球少、純度高及流動性好等特點,同時粒度分布可按需定制,充分滿足現(xiàn)代工業(yè)化應用的個性化需求,它有效克服了其他工藝存在的細粉回收率低、空心球嚴重、夾雜物多等問題,并被認為是提高粉體材料性能最先進與最具前景的方法之一。
鎢粉等離子球化前后SEM 圖:(a)原料,(b)球形鎢粉
來自核工業(yè)西南物理研究院的陳倫江博士將在“2018全國粉體檢測與表面修飾技術創(chuàng)新論壇”為分享題為“感應耦合熱等離子體制備球形金屬、陶瓷粉體” 的報告。陳倫江博士自2009年起便從事熱等離子體應用及特種功能性粉體材料的制備技術研究,特別是難熔金屬和陶瓷等粉體材料的等離子球化機理、工藝調控及球化設備工程化應用研究,相信其報告內容必讓你覺得有點意思。對如上內容及更多粉體檢測與表面修飾技術內容感興趣的請持續(xù)關注粉體圈推文,想到現(xiàn)場參與技術交流活動的朋友們可聯(lián)系會議客服:李女士13168670536(微信同號),火速參與報名,入圈要快姿勢要帥。為了讓您更加有效率交流,報名參會人員可將您的相關訴求主動表達給會議負責人,讓粉體圈來為你出謀劃策。
下文附陳倫江博士帥照一張及簡單簡介:
核工業(yè)西南物理研究院陳倫江博士
陳倫江,男,博士,1985年出生,2018年畢業(yè)于核工業(yè)西南物理研究院,獲博士學位。“聞道有先后,術業(yè)有專攻”,盡管陳博士年紀輕輕,但戰(zhàn)績也還行,曾主持或主研國家自然科學基金青年基金、重點項目及國防預研等科研項目多項,發(fā)表或交流論文十余篇,申請專利6項,其中授權專利4項。
目前專業(yè)從事熱等離子體應用及特種功能性粉體材料的制備技術研究,特別是難熔金屬和陶瓷等粉體材料的等離子球化機理、工藝調控及球化設備工程化應用研究。
作者:粉體圈
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