准晶、微晶和微细金属粉末的技术

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为了研制国防军工、电子、冶金、材料等工业领域的特种粉末，特别是注射成形、表面喷涂和电子浆料等技术领域急需的微细金属粉末，开展了新型雾化制粉技术的研究。在系统研究世界上已有雾化技术过程原理的基础上，首次提出将金属熔体的急冷凝固和大过冷过程有机结合在一起的思路，创立了金属熔体的多级快速凝固过程成粉理论，发明了新型制粉技术和一系列装置，研究了该技术所涉及到的基础科学问题，掌握了非晶、准晶、微晶、微细金属粉末的工业化生产技术。
1.多级快速凝固过程成粉理论基本思想
, k: s- d! L  K  ^! [8 e4 j4 W8 ?3 u金属熔体被雾化成微细液滴后同时产生急冷效果和大过冷效果。熔体的冷凝效果取决于熔体与冷却介质的接触面积和接触时间。可以通过特殊的装置人为控制雾化液滴的凝固过程,使其能够被充分破碎，然后急冷凝固成粉末，即把普通雾化工艺的单纯快冷过程变成雾化——多次破碎——急冷凝固的多级雾化快凝过程。
! {0 h  g+ {. D/ `) b2.多级快速凝固制粉装置
根据多级快速凝固成粉理论研制出了一系列新型快速凝固制粉装置。这些装置的工作原理为：过热金属熔体被普通气体雾化成微细的液粒后，喷射到旋转盘上被离心破碎成微小液粒。与此同时，向高速旋转装置喷入冷却剂，将金属液粒分散并隔离开，过冷的金属液粒再被高速旋转的盘,进一步将其粉碎，变得愈来愈细，最后急冷凝固成粉末。整个过程可连续进行，冷却剂可用水、油、液氮或其它惰性液体介质。
! }/ [$ \7 Z! u* ^9 n3.多级快速凝固制粉装置的工作效果
4 B& i; L/ i* }4 E采用本技术制备了Al、Cu、Fe、Zn、Sn等金属及其合金粉末。这种粉末的平均粒度细、粒度分布均匀、球形度高。经测算粉末颗粒的冷速高10000～100000K/s。
7 X$ N* |. j/ n) b; c' t; x4.技术特点
% T5 y7 j  f; S4 t6 C采用本发明技术可以工业化生产近百种非晶、准晶、微晶、微细金属粉末。设备的冷速高达10000～100000K/s。粉末产率达3～5kg/min，可以连续生产，粉末的平均粒度最小可以达到5～10μm，粉末粒度分布窄、细粉收得率高，工艺安全可靠。该技术被国际知名学术刊物论文评阅人誉为"粉末工程领域中具有重大意义的工作"、"多级制粉构思和设计方面表现出创造性"，该项技术居国际领先水平。
文章关键词： 微细金属粉末