金屬粉末是指尺寸小於(yu) 1mm的金屬顆粒群。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質的某些難熔化合物粉末,是粉末冶金的主要原材 料。應用於(yu) 微細不鏽鋼、鐵合金、鎳合金、銅合金、磁性材料、儲(chu) 氫材料、3D打印等領域。
金屬粉末製備方法:
粉末製備技術是現代粉末冶金學和產(chan) 品產(chan) 業(ye) 化的基礎,目前製備金屬粉末的主要方法有霧化法、氣流衝(chong) 擊法、機械粉碎法、旋轉電極法、電化腐蝕法、還原法等。
氣霧化法,其原理是利用高速惰性氣體(ti) 衝(chong) 擊金屬熔體(ti) ,通過碰撞將氣體(ti) 的動能轉化為(wei) 金屬熔體(ti) 的表麵能,使熔融金屬流被擊碎成細小液滴,然後在氣流氛圍中快速冷卻凝固形成粉末。
還有一種就是氣流衝(chong) 擊法(惰性氣體(ti) 保護氣流粉碎係統),其原理是通過高壓氣體(ti) (可達音速或超音速)與(yu) 物料在設備內(nei) 部進行高速撞擊、摩擦和剪切,從(cong) 而實現物料的迅速破碎;一般采用的是N₂、Ar、He、CO₂等作為(wei) 粉碎氣源。進料、粉碎、分級、輸送、分離及包裝等整個(ge) 過程中物料均在惰性氣體(ti) 保護下完成,從(cong) 而滿足了安全、防爆、環保、節能等生產(chan) 要求。
為(wei) 什麽(me) 要測氧含量:
目前,不管是霧化法還是氣流衝(chong) 擊法,都是在真空或惰性氣體(ti) 作為(wei) 保護氣的環境下進行的,以此來降低粉末中的氧(元素)含量及雜質含量,提高粉末的純度。有研究表明,粉末中的氧(元素)基本上是熔煉過程中帶入的。所以,不管是在母合金製備還是霧化過程中都要保持真空或惰性氣體(ti) 環境。
氧作為(wei) 一種化學性質活潑的元素,極易和其他元素發生氧化反應,從(cong) 而影響粉末產(chan) 品的物理性質進而影響產(chan) 品質量。如果是易燃易爆的鎂粉、鋁粉,氧氣含量超標不僅(jin) 會(hui) 影響產(chan) 品質量還會(hui) 存在爆燃的安全風險。
除了製備過程,金屬粉末輸送過程也需要監測氧氣含量,粉末輸送一般采用氣力輸送係統,即使用壓縮空氣或惰性氣體(ti) 作為(wei) 動力源,精確控製氣體(ti) 的速度和壓力,使金屬粉末在管道內(nei) 處於(yu) 懸浮狀態,向目標位置輸送。輸送過程中如果管道存在泄漏點或密閉性有問題,導致空氣進入輸送管道,也會(hui) 導致氧含量上升,進而影響粉末品質或造成安全風險。
金屬粉末製備及輸送過程的氧氣含量測量主要有以下幾個(ge) 原因:
控製產(chan) 品質量:氧氣含量高可能會(hui) 影響金屬粉末最終的機械性能和化學穩定性。
控製工藝過程:在金屬粉末的生產(chan) 和處理過程中,過高的氧氣含量可能指示了原材料的質量問題或加工過程中的缺陷,需要調整工藝條件來確保產(chan) 品質量。
確保生產(chan) 安全:易燃易爆金屬粉末製備及輸送過程,氧氣含量超標會(hui) 影響工藝安全。
總體(ti) 來說,測量金屬粉末中的氧氣含量是為(wei) 了確保最終產(chan) 品的質量和性能,並優(you) 化生產(chan) 過程為(wei) 了確保產(chan) 品的質量和工藝的穩定性,以下是相關(guan)
工藝監測點:
保護氣置換後氧含量:在粉末製備開始前,檢測惰性氣體(ti) 置換後微量氧氣含量,以確保其符合運行標準。
反應過程的氧氣含量:在反應過程實時監測氧氣含量,實時監測工藝過程。
粉末輸送管道的氣氛監測:在粉末輸送過程中,監測輸送管道中的氣體(ti) 成分,確保氣體(ti) 環境適合粉末的穩定性。
密封係統的氧氣含量:確保存儲(chu) 和輸送係統的密封性良好,防止外部氧氣滲入。