快速凝固制取金属粉末技术的发展状况（三）

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3 机械雾化法
* U: h/ r% J( q: A# c) _2 b/ T机械雾化法是用纯粹机械方法把金属液破碎成小液滴，然后快速凝固成金属粉末。
" ^0 x' S" o9 p4 E$ E0 u5 U3.1 双辊雾化法
双辊雾化法是用高频加热使坩埚内的合金熔化，待达到预定温度后通入氩气，在氩气压力下，熔融合金液经漏嘴喷射到高速反向旋转的双辊辊缝中，熔液通过辊缝时形成平板液流，随后雾化成液滴，进入快冷熔池凝固成粉末。金属液流雾化成液滴被认为是由于形成气穴的缘故。为了防止金属液在辊缝中预先发生凝固，必须严格控制辊轮的热扩散条件，一般辊面采用耐热材料或在金属辊面涂一层碳，使辊面的导热系数大大减小。所形成的粉末颗粒的形状可以是片状、针状、不规则形状或球形状，对于200μm厚的长片状粉末其冷却速度估计达105-106℃/s。双辊雾化工艺可以用来生产Al、Pb、Sn等金属粉末，还可以用来生产非晶粉末，如Ni75is8B17、Co72.5is12.5B15等。双辊法现主要用于工业大规模制取非晶态合金薄带，而用于雾化制粉尚处于试验研究阶段。
3.2 振动电极雾化法
  g/ b2 d; P" i% @" [% ~  r振动电极雾化法是在真空或惰性气体保护室中，一端自由的原料棒电极不断向另一固定的水冷电极移动，原料棒的自由端由电弧熔化，熔化的金属液由于电极的振动产生液滴，原料棒电极的振动由一共振器产生。由于液滴飞行速度慢，可以获得球形粉末，但冷却速度很小，估计小于101℃/s。这种雾化方法可以用来生产高纯度或者高活性金属粉末，但没有得到广泛应用，也不具备进行工业大规模生产的潜力。
3.3 Duwez枪法
( D5 W& l2 }! Z; Y较少的合金料(常小于500mg)在坩埚中感应熔化，由2-3Mpa或更高的高压气体作用，振动管中的振动膜片破坏，产生振击波，使熔融金属液破碎雾化成液滴，液滴的速度可达几百米/秒，在与静止基体撞击后，冷却成很薄的片状粉末，片状粉末厚度不均匀，在0.1-10μm范围内变化。由于较大的冲击速度和小的液滴尺寸，Duwez枪法工艺可获得很高的冷却速度，达109℃/s。此法可应用于许多金属和合金系统，但仅限于实验室研究。
3.4 锤砧法
5 I0 ]# l$ T4 h9 m' }& u& c锤砧法是把金属料放置在砧座的水平面上，用电弧、等离子束或电子束进行熔化后，将重锤直接砸在砧座上，从而获得圆形片状粉末，粉末尺寸为直径25mm，厚约5-300μm。冷却速度取决于片状粉末的厚度，在104-106℃/s的范围内。与锤砧法原理相似的还有活塞砧座工艺和双活塞工艺，它们分别是在运动的活塞和砧座之间，及两个相向运动的活塞之间挤压金属液滴，从而获得片状粉末。锤砧法被广泛用于实验室制取薄片状粉末试样，也适用于各种金属和合金粉末。
文章关键词： 金属粉末技术