Klasifikácia a základný princíp spôsobov prípravy MIM kovového prášku

Klasifikácia a základný princíp spôsobov prípravy MIM kovového prášku

Spôsob prípravy kovového prášku:

1.1 Fyzikálno-chemická metóda:

1.1.1 Spôsob zníženia:

Redukcia oxidov kovov a solí je široko používaný spôsob prípravy prášku. Železný prášok a volfrámový prášok možno redukovať pevným uhlíkom a volfrám, molybdén, železo, meď, kobalt, nikel a iné prášky možno pripraviť rozkladom vodíka alebo amoniaku; Železný prášok možno pripraviť z konvertovaného zemného plynu a uhoľného plynu a prášok vzácnych kovov, ako je tantal, niób, titán, zirkónium, tórium a urán, možno pripraviť zo sodíka, vápnika a horčíka ako redukčných činidiel. Základným princípom redukčnej metódy oxidov a solí kovov je, že afinita redukčného činidla použitého ku kyslíku je väčšia ako afinita zodpovedajúceho kovu v oxidoch a soliach použitých pre kyslík, takže kyslík v oxidoch alebo soliach kovov môže byť zachytený a kov môže byť redukovaný. Pretože rôzne kovové prvky majú rôzne účinky na kyslík, stabilita tvorby oxidu nie je rovnaká. Stabilita oxidu môže byť charakterizovaná veľkosťou △ G v procese oxidačnej reakcie. Ak je hodnota △ G v reakčnom procese menšia, znamená to, že stabilita jeho oxidu je vyššia, to znamená, že jeho afinita ku kyslíku je väčšia.

Jeho výhodou je jednoduchá obsluha, jednoduché ovládanie procesných parametrov, vysoká efektivita výroby, nízka cena a vhodná pre priemyselnú výrobu; Nevýhodou je, že je použiteľný len na kovové materiály, ktoré ľahko reagujú s vodíkom a po absorpcii vodíka sa stávajú krehkými a krehkými.

1.1.2 Tepelná redukcia kovov a metóda redukcie:

Tepelná redukcia kovu spočíva v tom, že redukovanou surovinou môže byť pevná, plynná alebo roztavená soľ. Posledné dva majú vlastnosti redukcie plynnej fázy a zrážania kvapalnej fázy. Metóda kovového tepelného redukčného činidla sa bežne používa v priemysle: redukcia TiO2, ThO2, UO2 atď. vápnikom; redukovať TiCl4, ZrCl4, TaCl5 atď. horčíkom; Redukovať TiCl4, ZrCl4, K2ZrF6, K2TaF7 atď. sodíkom; Chrómniklový prášok nehrdzavejúcej ocele sa pripravil spoločnou redukciou oxidu chrómu a oxidu niklu hydridom vápenatým (CaH2).

Metóda redukcie sa vzťahuje na reakciu uhlíka, karbidu bóru, kremíka, dusíka a žiaruvzdorných kovov na získanie karbidov a boridov. Nitridová metóda.

1.1.3 Metóda elektrolýzy:

Elektrolýza je spôsob výroby zrazeniny kovového prášku na katóde pomocou elektrolytickej roztavenej soli alebo vodného roztoku soli. Takmer všetky kovové prášky môžu byť vyrobené elektrolýzou, najmä medený prášok, strieborný prášok a cínový prášok. Elektrolytická pulverizácia môže byť tiež rozdelená na elektrolýzu vodného roztoku, elektrolýzu organického elektrolytu, elektrolýzu roztavenej soli a elektrolýzu katódy tekutého kovu.

Výhodou je, že čistota pripraveného kovového prášku je vysoká a čistota všeobecného elementárneho prášku môže dosiahnuť viac ako 99,7 percent; Okrem toho môže elektrolytická metóda dobre kontrolovať veľkosť častíc prášku a môže produkovať jemný prášok. Spotreba energie pri výrobe elektrolytického prášku je však veľká a náklady na výrobu prášku sú vysoké. Elektrolytický vodný roztok môže produkovať kovové prášky (zliatiny), ako sú Cu, Ni, Fe, Ag, Sn, Fe-Ni, a elektrolytická roztavená soľ môže produkovať kovové prášky, ako je Zr, Ta, Ti, Nb.

1.1.4 Hydroxylová metóda:

Niektoré kovy (železo, nikel atď.) a oxid uhoľnatý sa syntetizujú na kovové karbonylové zlúčeniny, ktoré sa opätovným zahrievaním rozložia na kovový prášok a oxid uhoľnatý. Takto pripravený prášok je veľmi jemný, s vysokou čistotou, ale vysokými nákladmi. V priemysle sa používa najmä na výrobu jemných a ultrajemných práškov niklu a železa, ako aj práškov Fe-Ni, Fe-Co, Ni-Co a iných zliatin.

1.1.5 Metóda chemickej náhrady:

Metóda chemickej náhrady je založená na aktivite kovu. Kov so silnou aktivitou sa používa na nahradenie kovu s menšou aktivitou z roztoku kovovej soli a kov (kovový prášok) získaný z nahradenia sa ďalej rafinuje inými metódami. Táto metóda sa používa hlavne na prípravu neaktívnych kovových práškov, ako sú Cu, Ag, Au atď.

1.2 Mechanická metóda:

1.2.1 Metóda atomizácie:

Metóda atomizácie patrí k metóde mechanického rozomletia. Je to metóda priameho drvenia tekutého kovu alebo zliatiny a hodnotného prášku. Je široko používaný a jeho rozsah je len druhý po metóde redukcie. Metóda atomizácie, tiež známa ako metóda rozprašovania, sa môže použiť na výrobu kovových práškov, ako je olovo, cín, hliník, meď, nikel a železo, a môže sa použiť aj na výrobu zliatinových práškov, ako je bronz, mosadz, uhlíková oceľ a zliatina. oceľ.

Metóda atomizácie vo všeobecnosti používa vysokotlakový plyn, vysokotlakovú kvapalinu alebo vysokorýchlostné rotujúce lopatky na rozbitie kovu alebo zliatiny roztavenej pri vysokej teplote a tlaku na malé kvapôčky a potom kondenzáciu v kolektore, aby sa získal ultrajemný kovový prášok. Tento proces nemá chemické zmeny. Atomizácia je jednou z hlavných metód výroby kovového a zliatinového prášku. Existuje mnoho metód atomizácie, ako je atomizácia s dvojitým tokom, odstredivá atomizácia, viacstupňová atomizácia, technológia ultrazvukovej atomizácie, technológia atomizácie s tesnou väzbou, atomizácia vysokotlakovým plynom, atomizácia s laminárnym tokom, atomizácia s tesnou väzbou ultrazvukom a atomizácia horúcim plynom.

Atomizovaný prášok má výhody vysokej sférickosti, regulovateľnej veľkosti častíc, nízkeho obsahu kyslíka, nízkych výrobných nákladov a prispôsobivosti na výrobu rôznych kovových práškov. Stala sa hlavným smerom vývoja vysokovýkonnej a špeciálnej technológie prípravy práškových zliatin. Metóda atomizácie má však nevýhody nízkej účinnosti výroby, nízkeho výťažku ultrajemného prášku a relatívne veľkej spotreby energie.

1.2.2 Metóda mechanického drvenia:

Mechanické rozomletie pevného kovu je nezávislá metóda rozomletia a jeho vývoj mechanizmu úzko súvisí so stavom deformácie pevnej látky a tvorbou a rozširovaním trhlín pri rozprašovaní. Zároveň je tiež nevyhnutným doplnkovým procesom pre niektoré spôsoby mletia. Napríklad tvrdé a krehké katódové usadeniny získané elektrolýzou mletia, hubovité kovové bloky získané redukciou mletia atď. Preto hrá pri výrobe prášku dôležitú úlohu metóda mechanického drvenia.

Vzhľadom na rozdielne vlastnosti materiálov a požadovanú jemnosť mletia sú odlišné aj spôsoby mletia. Podľa rôznych spôsobov pôsobenia vonkajšej sily sa drvenie materiálu vo všeobecnosti uskutočňuje vytláčaním, nárazom, brúsením a štiepaním a pracovné princípy rôznych drviacich zariadení sú založené hlavne na týchto princípoch.

Medzi nimi sa metóda guľového frézovania delí hlavne na metódu valcovania guľou a metódu vibračného guľového frézovania. Táto metóda využíva mechanizmus, pri ktorom sa kovové častice rozbijú a zjemnia v dôsledku deformácie pri rôznych rýchlostiach deformácie. Má výhody nízkej selektivity pre materiály, nepretržitú prevádzku, vysokú efektivitu výroby, je vhodný na suché aj mokré brúsenie a možno ho použiť na práškovú prípravu rôznych kovov a zliatin. Nevýhodou je, že je ťažké triediť v procese prípravy prášku.

1.2.3 Metóda brúsenia:

Metóda brúsenia spočíva v rozprašovaní stlačeného plynu do oblasti brúsenia po prechode špeciálnou tryskou, čím sa materiály v oblasti brúsenia navzájom zrážajú a rozotierajú na prášok; Po expanzii vzduchu materiál vystúpi do klasifikačnej oblasti a turbínovým triedičom sa oddelí materiál s požadovanou veľkosťou častíc. Zvyšný hrubý prášok sa vráti do oblasti mletia a bude pokračovať v mletí, kým sa neoddelí požadovaná veľkosť častíc. Pretože sa metóda mletia vyrába suchou metódou, vynecháva sa dehydratácia, sušenie a iné procesy materiálov; Jeho produkt má vysokú čistotu, vysokú aktivitu, dobrú dispergovateľnosť, jemnú veľkosť častíc a úzku distribúciu a hladký povrch častíc. Je široko používaný pri ultrajemnom brúsení nekovov, chemických surovín, pigmentov, abrazív, liečiv pre zdravotnú starostlivosť a iných priemyselných odvetví. Metóda mletia má však aj nevýhody vysokých výrobných nákladov. Vo výrobnom procese kovového prášku sa musí ako zdroj stlačeného plynu použiť kontinuálny inertný plyn alebo dusík. Spotreba plynu je veľká a je vhodný len na drvenie a drvenie krehkých kovov a zliatin.