热等离子制备球形纳微钨粉及烧结性能和应用研究进展

球形钨粉对于开发高附加值的产品具有十分重要的意义。热等离子技术是制备球形钨粉的有效手段。文章综述了热等离子制备球形纳微钨粉及其烧结性能,等离子球化得到的球形微米钨粉具有各向同性、堆积密度大等特点,有助于得到孔隙均匀贯通的多孔钨基体;等离子制备得到的近球形纳米钨粉分散性好、具有较高的烧结活性且特殊的形貌对晶粒的生长表现出较好的抑制作用。最后总结了球形钨粉在过滤材料、电子材料以及复合材料等领域的应用研究进展,球形钨粉因其特殊的形貌在上述领域具有极其广阔的应用前景。     

等离子旋转电极雾化制粉设备国内研究现状

增材制造和粉末冶金技术的快速发展和应用对金属粉末的需求日益增加,和其他制粉工艺相比,等离子旋转电极雾化工艺制取的粉末品质具有明显优势,是增材制造和粉末冶金理想的成形原料.本文介绍了国内外等离子旋转电极雾化制粉技术的发展现状,对其中的关键技术进行了分析,并对等离子旋转电极雾化制粉技术的发展进行了展望.     

等离子旋转电极雾化技术及粉末粒度控制研究现状

本文对等离子旋转电极雾化技术（PREP）制备金属球形粉末的基本原理及粉末特征进行了介绍。综述了现有的PREP技术分类、特点及设备现状。在介绍现有PREP技术的破碎机理和粉末形貌控制策略的基础上,分析了粉末粒度预测的重要性以及现有PREP粉末的粒度预测模型,分析了现有模型的不足,并对PREP技术研究的发展方向进行展望。     

等离子旋转电极制粉技术研究进展

等离子旋转电极制粉技术是当前生产高品质球形金属粉末的重要技术之一,通过电极高速旋转产生的离心力将液膜甩出形成液滴,在惰性气氛中雾化凝固成球形粉末。该技术制备的粉末已成为增材制造、热等静压、表面喷涂等制造技术的重要原料。本文回顾了国内外等离子旋转电极制粉技术的发展历史,综述了近年来国内外发展现状,特别是总结了等离子旋转电极装备和技术在中国的发展情况,指出了该技术尚需研究的科学技术问题和发展方向。     

用等离子旋转电极法生产球形金属粉末的工艺研究

通过分析电极棒端头液膜的流动状态及其影响因素,探讨了采用PUR-1等离子旋转电极设备生产球形金属粉末的工艺参数.选取工艺参数时,首先根据材料特性和要求的粉末粒度范围确定电极棒的转速,然后再根据转速确定等离子弧的电流强度.对于同一种材料,电极棒转速高时,可选取较大的电流.反之,电极棒转速较低时,应使用较小的电流.     

用等离子旋转电极工艺生产高氮钢

为了寻求高效、经济的高氮钢生产工艺,用等离子旋转电极工艺(PREP)生产高氮钢并测试了所生产的几种典型高氮钢的性能。结果表明,氮可显著地提高奥氏体不锈钢1．4301的室温及高温强度;氮可以提高马氏体不锈钢的强度。为保证高氮马氏体不锈钢的淬透性,应根据氮含量适当降低其碳含量或提高铬含量。对于铬含量为17％的马氏体不锈钢1．4122,其碳和氮的总含量不应超过0．65％;当氮含量达到0．24％时,铁素体不锈钢1．4016转变成为马氏体钢,其强度高于碳和氮的总含量与其相当的普通马氏体不锈钢1．4122。     

球形钨粉制备与应用研究进展

球形钨粉是钨的深加工及开发高附加值产品的重要基础材料,具有非常重要的意义。笔者综述了国内外典型的几种球形钨粉制备工艺以及近年来球形钨粉在多孔钨部件、热喷涂领域以及粉末冶金工艺中的应用研究。指出等离子体法将是钨粉球形必不可少的工艺之一。     

超高转速等离子旋转电极工艺制备钬铜球形粉末的研究

采用超高转速等离子旋转电极工艺(supreme-speed plasma rotating electrode process, SS-PREP)制备韧性金属间化合物钬铜(HoCu)球形粉末, 粉末粒度在15~106μm之间。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析及光学显微镜分析了SS-PREP钬铜球形粉末的粒度分布、松装密度、振实密度及霍尔流速等粉末特性, 比较了不同试验方法对粒度分布的表征。结果表明, SS-PREP钬铜粉末主要由CsCl结构的RM型B2相构成, 不同粒度的HoCu球形颗粒化学成分基本一致, 随着粉末粒度增大, HoCu球形粉末的非球形颗粒比例呈现下降趋势。     

球形钨粉的制备工艺研究

针对现阶段电子材料用球形钨粉性能要求高、经济效益好的市场情况,采取了钨粉氧化还原法的工艺流程研制球形钨粉。通过两种不同的工艺制取了两种不同粒度的球形钨粉。球形钨粉的性能达到现阶段特殊电子产品的应用要求,生产成本较低。     

球形钨粉的制备及粉末特性研究

以团聚严重、不规则形状的还原钨粉为原料,经过球磨处理后,采用射频等离子体球化技术制备球形钨粉。在射频等离子体球化过程中,研究原料粉末形态对球化结果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球磨和球化处理前后粉末的形貌、粒度、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明:球磨处理后,钨粉颗粒分散状态良好,粒径明显降低,粒度分布明显变窄;经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,松装密度和振实密度得到明显提高。     

不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的性能研究

球形铸造碳化钨粉末是一种新型的超耐磨陶瓷颗粒材料,对比研究了不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的化学成分、显微形貌、微观组织、相结构、显微硬度、流动性以及松装密度等特性。结果表明:相对等离子重熔球化法和感应重熔球化法而言,等离子旋转电极雾化法制备的球形铸造碳化钨的总碳含量与共晶碳含量理论值的偏差最小、游离碳和杂质含量最低;粉末颗粒内部更致密、共晶组织更细密、显微硬度最高。感应重熔球化方法制得的粉末流动性最好、松装密度最大。     

仲钨酸铵还原制备超粗球形钨粉

以钨酸铵溶液为原料,加入含Li、Na和K碱金属盐的添加剂,在湿氢条件下还原制备粗晶球形钨粉.研究了碱金属盐的种类、含量及还原时间对仲钨酸铵粉末及钨粉的影响.通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和检验分析筛对仲钨酸铵及粗晶钨粉的形貌、成分、物相组成及粒度分布进行表征.研究表明,采用钨酸铵溶液为原料,添加剂（NaCl、KCl和Li₂CO₃）为3 g·L^-1,在1000℃湿氢条件下还原180 min,可直接制备出流动性良好、近球形、晶粒发育完整且均匀的粗晶钨粉.其平均粒径达到67μm,最大粒径可达150μm,最大松装密度为13.41 g·cm^-3,最佳流动性为每50 g粗晶钨粉用时9 s.     

PREP法制备球形NiTi合金粉末的特性及显微组织

以NiTi合金棒材为原料,采用PREP法(plasma rotating electrode process,等离子旋转电极雾化法)制备球形镍钛(NiTi)合金粉末,粉末粒度主要分布在60~125μm之间。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)等,对不同粒度的NiTi粉末显微组织进行表征。结果表明,粒径较大颗粒(≥178μm)的冷凝组织为胞状晶组织,小尺寸颗粒(≤40μm)表面光滑,无明显结晶组织;大尺寸颗粒主要以B2相为主,同时含有少量Ni_3Ti、NiTi_2二次相,随粉末粒度减小,二次相的生长受到抑制;不同粒径的NiTi合金粉末由于冷却速率不同最终导致相变点温度不同,粒度≥178μm的大颗粒粉末由于发生共析反应生成二次相,使得B2-NiTi相内Ni含量减少,最终导致该粉末的相变点温度高于粒度≤40μm粉末的相变点温度。     

特种钨合金电极材料制备工艺及组织性能研究

制备了W–Ni–Ca、W–Ni–Sr、W–Ni–Ba三种钨合金电极材料,研究了三种钨合金电极材料的组织性能。结果表明:W–Ni–Ca电极材料难烧结,组织不均匀,性能较差;W–Ni–Ba在烧结过程中生成的钨酸钡熔点较低,对电极抗烧蚀性能不利;通过对三种电极材料进行比较分析,认为W–Ni–Sr具有最佳的组织和性能。     

基于增材制造的硬质合金粉末研究现状

硬质合金是由难熔金属碳化物（WC,TiC,NbC等）和金属粘结相（如Fe,Ni和Co）组成,通过粉末混合、压制然后烧结而成。然而传统的粉末冶金成形方法模具成本高,难以形成复杂零件。相比之下,增材制造（3D打印）采用数字化叠层加工技术,能够实现快速精准的成形。研究与开发适于增材制造的硬质合金粉末是其中的关键一步,目前,增材制造的硬质合金粉末制备方法主要分为以下4类:机械合金化法、球形WC粉末表面包覆技术、喷雾干燥技术、等离子体球化技术,这4种方法在制备原理、成本和成形方法的灵活性上均有所不同。因此,综述了适用于增材制造成形的硬质合金粉末的4种制备方法,并对制备粉末的特性以及成形性能进行了对比,总结了粉末制备原理、各自的优缺点以及适用的增材制造成形工艺,希望可以推动增材制造成形硬质合金的研究发展。     

沉淀分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土钨电极中镧铈钇

准确测定稀土钨电极中稀土元素的含量,对于研究产品理化性能、把控产品质量、推动产品性能升级等具有积极意义。实验采用3.0mL氢氟酸-2.0mL硝酸溶解样品,经高氯酸冒烟,将大部分基体以钨酸(H₂WO₄)形式析出,加快反应速度的同时避免了基体对稀土元素测定的干扰。选择La 333.7nm、Ce 418.6nm、Y 360.0nm为分析谱线,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定稀土钨电极中镧、铈、钇配分含量。校准曲线线性相关系数均大于0.999 9,方法检出限为0.003%～0.006%。按照实验方法测定稀土钨电极实际样品,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为1.5%～3.2%,加标回收率为98%～101%。     

纳米钨粉的烧结工艺

采用催化-凝胶法制备的平均粒径60nm的纳米钨粉为原料,经钢模压制成生坯,用高温膨胀仪测定了纳米钨粉坯体的烧结收缩动力学曲线;然后分别测定了不同烧结温度和烧结时间下烧结体晶粒尺寸和相对密度的变化.结果表明,纳米钨粉的坯体在200℃开始收缩,1300℃基本停止收缩.从1000℃到1200℃,其相对密度提高了24%,是致密化过程最快的阶段.在1200℃×120min的烧结工艺下得到烧结体相对密度为95%,晶粒尺寸为5μm的钨材.     

模具钢增材制造及其性能的研究进展

随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大.增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构.粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法.增...     

喷嘴进气方式对3D打印用GTD222高温合金粉末性能的影响

利用真空熔炼紧耦合气雾化制粉技术制备了3D打印用GTD222高温合金粉末,研究了喷嘴进气方式对粉末化学成分、粒度分布、球形度、流动性、松装密度及表面形貌等特性的影响.结果表明,采用外直内切喷嘴结构,加强了喷嘴出口处的抽吸效应,有利于提升气雾化过程的稳定性;采用切向进气方式增强了气体剪切作用效果,有利于提升细粉(15～5...