中诺新材:等离子旋转电极雾化和电极感应气雾化

中诺新材是甘肃的一家企业,他们有一套制作球形WTaZrHf合金粉的工艺。这东西主要是钨、钽、锆和铪这四种难熔金属凑到一块弄出来的。因为成分特别,它在高温里特别稳,强度大也不容易生锈,所以在那些高精尖的工业地方用得着。整个流程挺精细的,工艺控制必须到位,最后想得到成分均匀、颗粒圆润、流动性好、杂质少且大小都差不多的粉。现在大家主要还是用雾化法来干这事,等离子旋转电极雾化和电极感应气雾化是比较常见的路子。 第一步是把原料准备好。得先弄来高纯度的钨粉、钽粉、锆粉还有铪粉。原料的纯度直接决定了最后产品的好坏。根据预先定好的比例,把它们称好份量,然后用那种三维混料机或者V型混料机好好搅和搅和,让这四种元素在宏观上分布均匀。混好了通常还要压一压,做成有一定强度的电极坯块或者棒料,方便后面烧炼。 接下来是熔炼。光把原料混压在一起还不够,还得让它们变成熔液。这一步一般是在真空或者惰性气里干,免得金属在高温下被氧化。炉子可以用真空电弧炉或者电子束炉。把预制的电极放进炉子里一烧,金属就全化了,再用电磁或者机械的方法搅动一下,让这四种金属充分混合溶解,变成均匀的熔液。有时候可能还要翻过来倒过去多烧几次,确保成分更均匀。烧完后把这熔液倒成适合做雾化的棒材。 第三步才是真正的雾化环节。这个步骤能让液体变成小珠子再凝固成粉。1.等离子旋转电极雾化法就是拿刚才做的棒材当电极,让它在惰性气的房间里快速转起来。等离子枪发出的高温烧着电极端面,把它烧出一层薄薄的膜来。高速旋转产生的力把这层膜甩出去摔碎成小滴。小滴在飞的时候因为表面张力收缩成球形,然后在充满惰性气的地方快速凉下来凝固成粉。这种方法做出来的粉表面干净、含氧量低,就是颗粒稍微粗点。2.电极感应气雾化法是把棒材放在雾化室的顶上,用感应线圈把它的末端烧热熔化。溶掉的液滴顺着导流嘴往下流时,被周围喷出的高速气枪(比如氩气)给打碎了变成更细的液滴。这些液滴在塔里下落的时候变成球形并凝固。只要把温度、压力、嘴子大小这些参数控制好,就能调节粉的大小分布和圆度。这种方法在做细粉上更有优势。 做完雾化还得把粉处理一下才能用。得先过筛子把那些形状不对的大块头和团块筛掉。然后根据需要再用不同网目的筛子或者空气分级机把它们按大小分一分,比如分成15-53微米或者53-150微米这种规格。分完级的粉还得在真空或者惰性气里烘干一下保持干燥。最后还要做各种测试看看成分、大小、圆度、流动性还有堆积密度这些指标符不符合标准。 整个过程里质量控制特别重要。关键要盯着原料的纯度和杂质;看熔炼出来的成分均不均;留意雾化时候的温度、压力、转速和气速稳不稳;还有最终粉里的氧氮含量多不多、大小集中不集中。哪一步出岔子都会影响到粉的圆度、流动性和最终的使用效果。 总结一下这套工艺挺吃技术的:原料的高纯度搭配和均匀混合是让成分准确的基础;后面的真空熔炼和均质处理能让组织均匀;等离子旋转或者感应气雾化是让它变成圆球的关键技术;最后的筛分分级和干燥测试才能保证最后的质量达标。