惰性气体雾化粉末的反卫星

背景

惰性气体雾化产生的金属粉末应该是球形的,但实际上存在一个主要问题,即“卫星”,即更小的颗粒粘在其表面。欧洲杯猜球平台随着粉末变得更细,这一问题变得更严重,导致流动性差和低于预期的堆积密度,这对于先进的HVOF和等离子喷涂应用是至关重要的。

在英国政府授予SMART研发基金后,总部位于英国谢菲尔德的Atomising Systems有限公司建造了一个全尺寸生产的金属气体雾化器,配备了一种新型系统来抑制卫星形成。该系统极大地改善了细粉的颗粒形状,用于热喷涂和HVOF喷涂等应用。美国实验室的技术总监John Dunkley说:“它允许对现有的系统进行改进,使其产生更球形的粉末。”热喷涂可能是最有趣的潜在应用。这是一个增强流动性能的问题,这也可能对钎焊膏和金属注射成型有用。”

附着物发病率增加

近年来,生产更细粉末的需求不断增加,在1970年代和1980年代,这意味着中值尺寸为60-100微米,在1990年代,HVOF喷涂的中值尺寸为20-30微米。由于需要生产更小的颗粒,就不需要建造非常大的设备来避免“飞溅欧洲杯猜球平台”,这被视为资金和清洁成本方面的一个主要缺点。2020欧洲杯下注官网更小的工厂建在2-5米高、1-2米直径的范围内,再加上生产更细颗粒的需要,导致了更高的“卫星”发生率。欧洲杯猜球平台Dunkley说:“卫星几乎总是存在于惰性气体雾化粉末中。”入射度取决于雾化器的设计、操作条件、合金特性和粉末的细度。

粒子间碰撞的结果

在气体雾化中,表面张力导致熔融金属液滴在冻结前很好地球化。如果液滴在冻结过程中发生碰撞,就很容易产生变形。如果一个小液滴撞击一个大的冷粒子,结果是一个“飞溅帽”,在这个“飞溅帽”中,大的粒子有一个“飞溅”材料的部分覆盖,如图1。如果一个小的冷粒子撞击一个热的接近冻结的液滴,结果是一个“卫星”,图1。为了解决这一问题,一些供应商开发了低卫星生产的特殊方法,而另一些供应商则尽量使用标准设备。2020欧洲杯下注官网

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图1所示。一个被碎片覆盖的粒子(中间)和一个被卫星覆盖的粒子(右边)。

粒子间碰撞的原因

颗粒间碰撞的原因尚不清楚。然而,ASL的团队已经观察到,内部雾化器,在仅几秒钟的操作之后,雾化羽流的视图是通过雾化室中循环的密集灰尘覆盖的。这种冷粉被吸入雾化羽流,ASL团队认为导致问题。在该理论的基础上,使用ASL的抗卫星技术,ASL雾化器从雾化室中取出气体,除去其中的粉末,并在雾化羽流周围引入清洁的气体。这消除了通常观察到的灰尘云。

避免Inter-Particle碰撞

Dunkley说:“从本质上讲,它是用清洁气体包围喷雾,以避免冷粉末被吸入喷雾中。”ASL的雾化器高度适中,水冷容器只有3.5米高,直径只有1.5米。气体在离顶部约1米的地方被排出到一个旋风分离器和备用过滤器。熔化炉有两个线圈,标称容量分别为40kg和120kg。该系统能够处理从锌到钢的合金熔体,并以5-20kg/min的速度进行氮气雾化。

反卫星概念的评估

这个新概念目前还处于评估的早期阶段。然而,初步结果非常令人鼓舞。利用该系统对FeSi14合金进行了实验,并将其作为NiCrBSi等热喷涂材料的模型。欧洲杯足球竞彩它的熔点为~1250°C(液相线),冻结范围为40-50°C。使用25-30kg的小型熔体,所有测试喷嘴都是紧密耦合的,熔体流速在2-29kg/min之间,气体流速在10-30m之间3.在10-30巴压力下每分钟。

利用反卫星技术生产粉体的改进性能

结果表明,在不使用抗卫星器件的情况下,三种熔化产生的粉末,其平均表观密度(Ad)为3.86g / ml,敲击密度(Td)为4.76g / ml。大多数人都不会流动。相比之下,用抗卫星系统产生雾化的熔体产生的粉末,其平均表观密度为4.52g / ml,敲击密度为5.14g / ml。所有粉末以每50g的17-24秒的速度流动。对于该合金的固体密度为7.1g / ml的百分比,数据显示广告从55%升至64.3%,Td升高到71%。在较粗糙的G46s的情况下,AD高达66%,TD为74%。'密度数据提供了包装效率的数值测量,“德金利解释道”,从而允许将引用的粉末与当前产生的粉末进行比较。流量数据也标准化并反映了粉末的大大改善流变学。

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图2。一种使用反卫星技术制造的近球形粒子。

概括

ASL仍在继续使用这种雾化器来建立不同合金反应的数据,无论是使用反卫星系统还是不使用反卫星系统。Dunkley说:“到目前为止,我们已经使用FeSi14作为NiCrBSi型热喷涂的模型合金,一些铜- p系统的钎焊合金和不锈钢。”对在没有反卫星装置的情况下生产的一系列窄尺寸粉末的评估显示,约90%的颗粒被“卫星化”,而有了反卫星装置后,这一比例降至约10%。欧洲杯猜球平台Dunkley说:“这些新型粉末对HVOF喷涂和其他先进喷涂技术特别感兴趣,在这些技术中,需要具有良好流动特性的非常细的粉末来优化性能。”他还认为,使用粉浆来分离矿物或废料的高密度介质行业也会对此感兴趣,尤其是粉浆的优化理论。

显然,对于需要更细的球形粉末,良好的流动性和密度的应用,这个新系统似乎提供了生产良好的球的答案。

主要作者:John Dunkley

资料来源:摘自《材料世界》第10卷。欧洲杯足球竞彩不。2002年7月24-25页。

欲了解更多信息,请访问材料、矿物和采矿研究所欧洲杯足球竞彩

引用

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    Atomising Systems Ltd.(2018年8月17日)。惰性气体雾化粉末的反卫星。AZoM。2021年7月3日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=1541取回。

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    雾化烧系统有限公司“惰性气体雾化粉末的反卫星”。AZoM.2021年7月3日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=1541 >。

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    雾化烧系统有限公司“惰性气体雾化粉末的反卫星”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=1541。(访问2021年7月3日)。

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    2018年雾化系统有限公司。惰性气体雾化粉末的反卫星.AZoM, 2021年7月3日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=1541。

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