【摘要】：球形粉末在3D打印、電子封裝、半導(dǎo)體集成電路、新能源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,上述領(lǐng)域要求粉末材料球形度高、粒徑小、粒徑分布窄等優(yōu)良性能,特別是3D打印正在朝著高精度高質(zhì)量的方向發(fā)展,其對粉末的粒度要求近乎苛刻。球形粉末制備方法主要有氣霧化法、旋轉(zhuǎn)電極霧化法、旋轉(zhuǎn)盤離心霧化及脈沖微孔法等,上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn),目前我國球形粉末制備技術(shù)相對落后,高質(zhì)量、微細(xì)球形粉末還主要依賴進(jìn)口。因此開發(fā)一種可制備粒徑小、粒徑分布窄、粒徑可控的球形粉末制備新技術(shù)意義重大。單分散液滴逐滴霧化法是本課題組自行設(shè)計(jì)的一種新型球形粉末制備技術(shù),該技術(shù)將脈沖微孔噴射法與離心霧化法相結(jié)合,通過脈沖微孔噴射均勻液滴在轉(zhuǎn)盤上鋪展成一層液膜,轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)使液膜通過離心作用破碎成更小的液滴,液滴在飛行過程中由于表面張力作用變?yōu)榍蛐?最終冷卻成球形粉末。在原脈沖設(shè)備基礎(chǔ)上增加離心霧化裝置完成單分散液滴逐滴霧化設(shè)備的搭建,并研究了熔體溫度、旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)盤大小及轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)等對粉末制備及粒徑分布的影響。研究發(fā)現(xiàn)粉末的粒徑隨著旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、熔體溫度提高而減小;當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速越高、熔體溫度相對較低時(shí)制得的粉末粒度分布較窄;熔體溫度及旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速對粉末的形貌及球形度影響較大,轉(zhuǎn)速越高得到的粉末粒徑越小,粉末球形度及表面形貌越好;轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)對粉末的粒徑分布影響很大,通過控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)可以使凸?fàn)钷D(zhuǎn)盤及凹狀轉(zhuǎn)盤制得的粉末出現(xiàn)兩種粒度分布,平面轉(zhuǎn)盤得到的粉末粒度分布較窄。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤溫度過低對霧化過程造成很大的影響,因此增加了感應(yīng)加熱系統(tǒng),并對轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),對改造過后的設(shè)備進(jìn)行了調(diào)試。實(shí)驗(yàn)突破了傳統(tǒng)熔融金屬的分裂模式,實(shí)現(xiàn)了只有當(dāng)霧化介質(zhì)為水溶液或有機(jī)溶液時(shí)才能實(shí)現(xiàn)的纖維狀分裂,制得粒徑分布窄的超微細(xì)球形金屬粉末。對熔融金屬纖維狀分裂的形成過程進(jìn)行了分析,研究了其對粉末制備的影響,發(fā)現(xiàn)液流寬度與粉末粒徑有著很好的對應(yīng)關(guān)系,可以通過控制液流線的粗細(xì)來控制粉末粒徑;霧化介質(zhì)、轉(zhuǎn)盤表面粗糙度對粉末制備也有著重要的影響。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2673752