Pulvermetalurģijas pulvera sagatavošanas metode, Vai jūs saprotat?

Vai jūs zināt pulvermetalurģijas pulvera sagatavošanas metodi?

Pulvermetalurģijas process sākas ar pulvera izejvielu sagatavošanu, kas var būt tīri metāli vai savienojumi. Ir daudzas metodes, kā ražot pulveri. Daļiņu izmērs, forma, tilpuma blīvums, ķīmiskais sastāvs, kompaktums, saķepināšanas īpašības utt., kas saistīti ar turpmāko formēšanas procesu, ir atkarīgi no pulvera sagatavošanas procesa.

1. Samazināšanas metode

Metālu oksīdu un sāļu reducēšana ar reducētājiem, lai iegūtu metāla pulverus, ir visplašāk izmantotā pulverēšanas metode. Tās darbības princips ir satvert skābekli metāla oksīda pulveros ar reducētājiem, lai metālu varētu pārvērst pulverī. Reducētāji var būt cietas, gāzveida un šķidras vielas. Gāzveida reducētāji ir ūdeņradis, ogļu gāze un pārveidotā dabasgāze, savukārt cietie reducētāji ietver oglekli, nātriju, kalciju, magniju un citus metālus.

Ūdeņraža reducēšanu bieži izmanto volframa, molibdēna, dzelzs, vara, niķeļa, kobalta un citu metālu pulveru ražošanai. Oglekļa reducēšanu bieži izmanto dzelzs pulvera ražošanai. Ar spēcīgiem metālu reducējošiem līdzekļiem, piemēram, nātriju, magniju un kalciju, var ražot tantalu, niobiju, titānu, cirkoniju, vanādiju, beriliju, toriju, urānu un citus metālu pulverus. Niķeli, varu, kobaltu un to sakausējumus vai pārklātus pulverus var pagatavot, reducējot metālu sāļu ūdens šķīdumu ar augstspiediena ūdeņradi. Lielākajai daļai pulvera daļiņu, kas iegūtas ar reducēšanas metodi, ir neregulāra sūkļa struktūra. Pulvera daļiņu izmērs galvenokārt ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā reducēšanas temperatūra, laiks un izejvielu daļiņu izmērs. Reducēšanas metodi var izmantot, lai sagatavotu lielāko daļu metāla pulveru, kas ir plaši izmantota metode.

2. Elektrolītiskā metode

Elektrolīze ieņem noteiktu vietu pulvera ražošanā, un tās ražošanas apjoms ir otrais pēc reducēšanas metodes metāla pulvera fizikālajā un ķīmiskajā sagatavošanā. Elektrolīze patērē vairāk elektroenerģijas, un elektrolītiskā pulvera izmaksas parasti ir augstākas nekā reducējošā pulvera un izsmidzināšanas pulvera izmaksas. Tomēr elektrolīzes rezultātā iegūtajam pulverim ir augsta tīrības pakāpe, dendrīta forma un laba blīvēšanas veiktspēja. Elektrolītiskās metodes galvenokārt ietver ūdens šķīduma elektrolīzi (var ražot vara, dzelzs, alvas un citus metāla pulverus), kausētu sāļu elektrolīzi (var ražot dažus retu metālu ugunsizturīgus metālu pulverus), organisko elektrolītu elektrolīzi un šķidrā metāla katoda elektrolīzi.

Pulvera sagatavošanas elektrolīzes pamatprincips ir tāds, ka, pievadot šķīdumam vai izkausētam sālim līdzstrāvu, metāla savienojuma ūdens šķīdums vai izkausētais sāls sadalīsies. Metāla elektrolīzes būtība ir metāla jonu izlāde uz katoda. Ja elektrolīta šķīdumam tiek pievadīta līdzstrāva, pozitīvie un negatīvie joni migrēs. Pozitīvie joni pārvietojas uz katodu, izlādējas uz katoda, un notiek reducēšanās reakcija, un reducēšanas produkti tiek nogulsnēti uz katoda. Negatīvie joni pārvietojas uz anodu, kur notiek oksidācijas reakcija un tiek nogulsnēti oksidācijas produkti.

3. Atomizācijas metode

Kopš pirmās liela mēroga atomizētā dzelzs pulvera ražošanas Otrā pasaules kara laikā atomizācijas process ir nepārtraukti attīstīts un pilnveidots. Dažādu atomizētu augstas kvalitātes pulveru un jaunu blīvēšanas tehnoloģiju kombinācija ir radījusi daudz jaunu pielietojumupulvermetalurģijaizstrādājumi, un izstrādājumu īpašības bieži aizstāj atbilstošos liešanas un kalšanas izstrādājumus.

Izsmidzināšanas metode izmanto ātrgaitas šķidrumu, lai tieši sasmalcinātu šķidru metālu vai sakausējumu, lai iegūtu metāla pulvera izmēru, kas mazāks par 150 μM. Tas pieder pie mehāniskās pulverizēšanas metodes, un tā ražošanas apjoms ir otrais pēc samazināšanas metodes. Izsmidzinot, var ražot dažādus metālu un sakausējumu pulverus ar kušanas temperatūru zem 1700 grādiem. Piemēram, Pb, Sn, Al, Zn, Cu, Ni, Fe un citi metālu pulveri, kā arī dažādi sakausējumu pulveri, piemēram, dzelzs sakausējums, alumīnija sakausējums, niķeļa sakausējums, mazleģētais tērauds, nerūsējošais tērauds, ātrgaitas tērauds un supersakausējums. Sfēriskais bronzas pulveris, nerūsējošā tērauda pulveris un niķeļa pulveris, ko izmanto filtru ražošanā, gandrīz visi tiek ražoti ar izsmidzināšanas metodi.

4. Mehāniskā pulverizēšana

Mehāniskā drupināšana ir metāla bloku vai sakausējuma sasmalcināšana pulverī, sasmalcinot, sasmalcinot un slīpējot. Tā ir ne tikai neatkarīga pulverizēšanas metode, bet arī neaizstājams papildinājums dažām pulverizēšanas metodēm. Piemēram, ar oksīdu reducētu sūkļa bloku, izsmidzināta pulvera vai elektrolītiskā pulvera sekundāro slīpēšanu.

Prakse rāda, ka trausliem materiāliem vairāk piemērota mehāniskā slīpēšana, savukārt plastmasas metālu un sakausējumu slīpēšana galvenokārt ietver virpuļslīpēšanu, aukstā gaisa plūsmas slīpēšanu utt. Šeit mēs iepazīstinām tikai ar mehānisko slīpēšanas metodi. Slīpēšanas uzdevums ir samazināt vai palielināt daļiņu izmēru (pēdējais ir līdzīgs granulēšanai), padarīt pulveri mehāniski leģētu, pabeigt cieto sajaukšanu un uzlabot, pārveidot vai mainīt materiāla veiktspēju.