[科普中国]-雾化法

雾化法是一种机械制粉法，是直接破碎液体金属或合金面成粉的方法。雾化法可用来制取多种金属与合金粉末。理论上，任何能形成液体的材料均可以进行雾化制粉。1

简介雾化液流的手段很多，例如高压水流或气流雾化、离心力雾化和超声波雾化等。采用高压水流或气流雾化的方法通常称为二流雾化。水的冷却能力强而且价格便宜,因此水雾化是制取金属或合金粉末最常用的方法。下面以二流等化法制铁粉为例介绍雾化法生产金属粉末的基本过程。1

超声雾化法超声雾化法是高速气流以80-100KHz的频率和2-2.5马赫的高速度冲击液态金属流，使其雾化成小液滴，随后凝固成粉末。高速冲击由多个哈曼振动波管产生，哈曼管同心分布在金属液流的四周。每个哈曼管由一个可调节的共振腔组成，当气体通过喷管流出时，气流能引起伯努利(Bernoulli)效应，达到超音速度，并具有超声频率。另外，超声驻波雾化法也可以产生超声雾化。跟普通高压雾化和水雾化的三阶段过程相比，超声雾化金属液在一个阶段就被多个细小射流冲击剪碎成金属雾滴，所得粉末尺寸比较集中，平均尺寸小于20μm，粉末收得率超过90%，由枝晶臂间距估算冷却速度超过106℃/s。超声雾化能量消耗低，比普通雾化节能约1/4。目前生产铝、纯钴、镍和铁、镍基和钴基合金等已达工业生产规模，而对于钛等高熔点合金仍在进一步实验研究之中。已有报导采用超声速层状气流由2000℃的金属和陶瓷熔液制粉获得成功。2

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李航 - 副教授 - 西南大学