3D打印技術(shù)被譽為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù),但3D打印用金屬粉末的制備是制約其發(fā)展的瓶頸之一。傳統(tǒng)的單一霧化制粉技術(shù)都存在不足之處。組合霧化法是將低壓自由下落式氣霧化和旋轉(zhuǎn)盤離心霧化相結(jié)合的一種新型制粉方法,其制備的粉末球形度好、含氧量低、平均粒徑小且粒度分布窄,符合3D打印對粉末特性的要求。本文對組合霧化過程規(guī)律進(jìn)行了初步研究,旨在為3D打印用金屬粉末提供一種新的制備方法。為了保證氣霧化過程的順利進(jìn)行,組合霧化裝置采用雙層自由下落式霧化噴嘴。采用模擬實驗的方法研究了氣體流場特點。在導(dǎo)液管末端到旋轉(zhuǎn)盤之間軸線上霧化氣壓有兩個負(fù)壓峰值和一個正壓峰值。為了避免噴嘴堵塞現(xiàn)象,通過模擬實驗的方法設(shè)置合適的主、輔霧化氣壓。通過理論和實驗相結(jié)合的方式初步分析了組合霧化過程和分裂模式。在輔助霧化器和主霧化器之間,金屬熔體基本上保持流柱狀態(tài)。在主霧化器下端金屬熔體流柱被破碎成熔滴,在旋轉(zhuǎn)盤上重新聚合成一層流動的液膜。存在一個臨界半徑rc,當(dāng)cr（27）r時,液膜呈紊流狀態(tài);當(dāng)cr（29）r時,液膜呈層流狀態(tài)。為了獲得薄而穩(wěn)定的流動液膜,可以根據(jù)臨界半徑設(shè)計旋轉(zhuǎn)盤的大小。在本文實驗條件下,液膜在旋轉(zhuǎn)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水霧化和氣霧化原理示意圖

a）垂直噴射 b）V 型噴射 c）環(huán)孔噴射 d）環(huán)縫噴射圖 1-3 雙流霧化幾種典型的噴射方式[5]Fig.1-3 Several typical spray types of two-fluid atomizationa）氣霧化氣霧化是采用亞音速或超音速的氣體作為霧化介質(zhì)沖擊金屬流體，使其破碎分散為金屬熔滴，最終冷卻凝固成粉末。常用的霧化介質(zhì)是氮氣、氬氣和空氣。霧化作用實質(zhì)是借助于高速氣體射流的動能，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘偃鄣涡略霰砻娣e的表面能。氣霧化法可分為自由下落型和限制型，如圖 1-4 所示。噴嘴的數(shù)量可以有兩個或兩個以上互成一定角度的噴嘴，也可以是一個以金屬液流軸線為中心的環(huán)形噴嘴。按冶煉類型，可分為有坩堝霧化和無坩堝霧化；按裝置類型，可分為真空霧化和非真空霧化。自由下落式是金屬熔體從坩堝流出后，在重力作用下自由下落流經(jīng) 30-150 mm[6]的距離后進(jìn)入霧化器，在氣體射流交匯處霧化成金屬熔滴。限制式是金屬熔體在氣體

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文霧化粉末總體上球形度好、氧含量低、易于工業(yè)化生產(chǎn)。亞音速氣流霧常用的一種氣霧化方法，適于大量制造平均粒徑在 50-100 μm之內(nèi)的各平均冷卻速率在 102-103K/s。為提高生產(chǎn)效率和能量利用率，生產(chǎn)球形度細(xì)小的粉末，發(fā)展了緊耦合法[7]、雙級耦合霧化法[8]、高壓氣體霧化法[9法[10]等，粉末的平均粒徑最細(xì)可達(dá) 20 μm，平均冷卻速率也提高至 103-10

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2950106