1.3 粉體材料的生產(chǎn)方法

粉體材料的生產(chǎn)方法有許多種, 大致上可分為三類: 機(jī)械法、 物理化學(xué)法和霧化法, 也可以把霧化法納入機(jī)械法。

機(jī)械法制取粉末是將原材料機(jī)械地粉碎而化學(xué)成分基本上不發(fā)生變化的工藝過程。

物理化學(xué)法則是借助化學(xué)的或物理的作用, 改變原材料的化學(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末的工藝過程。物理化學(xué)法包括電解法、 還原法、 液相法、 氣相法等方法。

1.3.1 粉體材料的機(jī)械粉碎法

機(jī)械粉碎法也稱固相法, 是用磨細(xì)來制造粉末體的方法。磨機(jī)種類多種多樣, 如球磨、 旋渦研磨、 高能球磨、 冷氣流破碎等。

粉碎的物料可以是金屬(包括有色金屬)、 金屬氧化物及鐵合金、 合金鋼等。產(chǎn)生粒子的形狀也多種多樣, 有不規(guī)則的、 盤狀的、 近球形的, 粒度為10~500 μm。

1.3.2 粉體材料的霧化法生產(chǎn)

將熔化的物料用較高壓力的氣體(空氣或惰性氣體)或水, 噴到料上使之分散似霧狀的方法為霧化法。這種方法應(yīng)用得較多, 處理的物料可以是金屬、 合金鋼、 各種合金等。產(chǎn)生的粒子為近球形、 不規(guī)則形、 球形, 粒度為20~1000 μm。

霧化法又大致分為氣體霧化法、 水霧化法、 旋轉(zhuǎn)圓盤霧化法和旋轉(zhuǎn)電極霧化法幾種。

1.3.3 粉體材料的電解法生產(chǎn)

電解法分水溶液電解和熔鹽電解兩種, 處理的物料為金屬、 合金, 得到的粒子為樹枝狀晶體或不規(guī)則粒子, 粒度為150~1000 μm。

1.3.4 粉體材料的還原法生產(chǎn)

這是以金屬氧化物為原料生產(chǎn)金屬粉末的方法, 包括氣體還原法、 金屬熱還原法、 碳還原法等, 產(chǎn)生的粉末有海綿狀、 近球形狀, 粉末的粒度小于150 μm。

1.3.5 粉體材料的液相法生產(chǎn)

在水溶液中將金屬化合物沉淀, 有的成凝膠, 再干燥處理而制成粉末的方法, 或在水溶液中用高壓氫還原, 也有將金屬鹽溶液以霧狀噴入高溫氣體中干燥成粉, 或氧化成氧化物粉的方法為液相法。

這種方法應(yīng)用廣泛, 以生產(chǎn)化合物粉末為多, 粒徑小于150 μm, 甚至達(dá)到納米級。水溶液還原還可得到金屬粉。

1.3.6 粉體材料的氣相法生產(chǎn)

氣相法是先將原料轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w, 然后(冷凝)轉(zhuǎn)化為固體粉末的方法。氣體的轉(zhuǎn)化, 有單純轉(zhuǎn)化, 也有化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化。處理的原料可以是金屬、 合金或化合物。

原料轉(zhuǎn)化為氣體的加熱方式也有很多種, 如電阻加熱、 高頻感應(yīng)加熱、 等離子體加熱、 電子束加熱、 激光加熱、 電弧加熱, 甚至一次能源(煤、 天然氣等)加熱。

轉(zhuǎn)化的環(huán)境有常壓, 也有真空。該方法也有廣泛的應(yīng)用, 產(chǎn)生的粉末粒度可以細(xì)到納米級。