金屬球形微粉是增材制造、粉末冶金工業(yè)、粉末注射成型、表面噴涂工藝、三維焊接技術(shù)等制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)原材料,高性能的球形金屬微粉具有球形度高、粒度分布窄的特點(diǎn),使得其在應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域的制造技術(shù)時(shí)能夠得到質(zhì)量好、致密度高、尺度精度高、表面均勻且致密度好的金屬零件,因此高性能球形金屬微粉的制備已成為機(jī)械制造行業(yè)研究的熱點(diǎn)。目前采用的制備方法主要有水霧化法、氣霧化法、等離子霧化法和超聲霧化法等,其中水霧化法制得的粉末球形度差,含氧量高;氣霧化法制得的粉末易形成氣孔,且霧化過程不可控;等離子霧化法制備粉末的收得率低;超聲霧化制備方法具有適用范圍廣、設(shè)備和工藝簡單、可控性高、成本低、制得粉末的球形度好、粒度分布窄、粉末收得率高的顯著優(yōu)勢(shì),具有很好的應(yīng)用前景。本文綜述了超聲霧化制備高性能球形微細(xì)金屬粉末的方法及其研究進(jìn)展,分別從接觸式超聲制粉技術(shù)和非接觸式超聲制粉技術(shù)兩方面介紹了國內(nèi)外制粉技術(shù)的研究現(xiàn)狀,其中國內(nèi)的研究現(xiàn)狀只針對(duì)接觸式超聲霧化技術(shù),對(duì)于非接觸式超聲霧化技術(shù)的研究主要集中在國外;并對(duì)影響非接觸式超聲霧化制粉效果的幾種因素進(jìn)行了分析與展望。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(23)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

依賴于“位移差異”的超聲霧化裝置:(a) 超聲波源示意圖;(b)圓形振動(dòng)板結(jié)構(gòu)[36]

在液滴扁平化變形機(jī)理的背景下,通常認(rèn)為氣動(dòng)力是導(dǎo)致破碎的主要原因。如圖7a所示,處于壓力節(jié)點(diǎn)處的液滴除了受到聲場(chǎng)靜壓之外,還受到由于氣體速度的變化引起的吸力和壓力。這種扭矩的作用使得液滴極點(diǎn)和赤道處的壓力差增大,并隨著液滴的扁平化加劇最終導(dǎo)致破碎的發(fā)生。圖8所示為醇醛液滴在聲場(chǎng)中的變形破碎過程。Paderborn等[43-44]通過數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn),這種霧化過程通常發(fā)生在5～200 ms的時(shí)間內(nèi)。圖9所示為熔融金屬液流在氣動(dòng)力與聲壓綜合作用下進(jìn)行霧化的仿真結(jié)果。圖8 醇醛液滴(kRs=0.3)的變形破碎過程[43]

醇醛液滴(kRs=0.3)的變形破碎過程[43]

【參考文獻(xiàn)】：
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