Класификација и основни принцип метода припреме МИМ металног праха

Класификација и основни принцип метода припреме МИМ металног праха

Метода припреме металног праха:

1.1 Физичко-хемијска метода:

1.1.1 Метод смањења:

Редукција металних оксида и соли је широко коришћена метода за припрему праха. Гвожђе у праху и волфрамов прах се могу редуковати чврстим угљеником, а волфрам, молибден, гвожђе, бакар, кобалт, никл и други прахови се могу припремити разлагањем водоника или амонијака; Гвожђе у праху се може припремити од претвореног природног гаса и гаса угља, а прах ретких метала као што су тантал, ниобијум, титан, цирконијум, торијум и уранијум може се припремити од натријума, калцијума и магнезијума као редукционих агенаса. Основни принцип методе редукције оксида и соли метала је да је афинитет редукционог агенса који се користи за кисеоник већи од афинитета одговарајућег метала у оксидима и солима који се користе за кисеоник, тако да кисеоник у оксидима или солима метала може се ухватити и метал се може смањити. Пошто различити метални елементи имају различите ефекте на кисеоник, стабилност формирања оксида није иста. Стабилност оксида се може окарактерисати величином △ Г у процесу оксидационе реакције. Ако је вредност △ Г у реакционом процесу мања, то значи да је стабилност његовог оксида већа, односно већи је његов афинитет за кисеоник.

Његове предности су једноставно руковање, лака контрола параметара процеса, висока ефикасност производње, ниска цена и погодна за индустријску производњу; Недостатак је што је применљив само на металне материјале који лако реагују са водоником и који постају крхки и ломљиви након апсорпције водоника.

1.1.2 Метода термичке редукције и редукције метала:

Термичка редукција метала је да редукована сировина може бити чврста, гасовита или растопљена со. Последња два имају карактеристике редукције гасне фазе и таложења течне фазе. Метода металног термичког редукционог средства се обично користи у индустрији: редуковање ТиО2, ТхО2, УО2, итд. са калцијумом; Смањите ТиЦл4, ЗрЦл4, ТаЦл5, итд. магнезијумом; Смањити ТиЦл4, ЗрЦл4, К2ЗрФ6, К2ТаФ7, итд. са натријумом; Прашак од нерђајућег челика никл хром је припремљен ко-редукцијом хром-оксида и никл-оксида са калцијум хидридом (ЦаХ2).

Метода редукције се односи на реакцију угљеника, бор карбида, силицијума, азота и оксида ватросталних метала да би се добили карбиди и бориди. Метода нитрида.

1.1.3 Метода електролизе:

Електролиза је метода прављења талога металног праха на катоди помоћу електролитичке растопљене соли или воденог раствора соли. Скоро сви метални прахови се могу произвести електролизом, посебно бакар у праху, сребрни прах и прах калаја. Електролитичка пулверизација се такође може поделити на електролизу у воденом раствору, електролизу органског електролита, електролизу растопљене соли и електролизу катоде течног метала.

Предности су што је чистоћа припремљеног металног праха висока, а чистоћа општег елементарног праха може достићи више од 99,7 процената; Поред тога, електролитичка метода може добро контролисати величину честица праха и може произвести фини прах. Међутим, потрошња енергије производње електролитичког праха је велика, а трошкови производње праха су високи. Електролитички водени раствор може произвести металне (легиране) прахове као што су Цу, Ни, Фе, Аг, Сн, Фе-Ни, а електролитичка растопљена со може произвести металне прахове као што су Зр, Та, Ти, Нб.

1.1.4 Метода хидроксила:

Неки метали (гвожђе, никл итд.) и угљен-моноксид се синтетишу у метална карбонилна једињења, која се поновним загревањем разлажу у метални прах и угљен-моноксид. Овако припремљен прах је веома фин, високе чистоће, али високе цене. У индустрији се углавном користи за производњу финих и ултра-финих прахова никла и гвожђа, као и прахова Фе-Ни, Фе-Цо, Ни-Цо и других легура.

1.1.5 Метода хемијске замене:

Метода хемијске замене заснива се на активности метала. Метал са јаком активношћу се користи за замену метала са мањом активношћу из раствора соли метала, а метал (метални прах) добијен заменом се даље рафинише другим методама. Ова метода се углавном примењује за припрему неактивних металних прахова као што су Цу, Аг, Ау итд.

1.2 Механичка метода:

1.2.1 Метод атомизације:

Метода атомизације спада у механичку методу уситњавања. То је метода директног дробљења течног метала или легуре и вредног праха. Широко се користи, а његова скала је тек на другом месту након методе смањења. Метода атомизације, такође позната као метода распршивања, може се користити за производњу металних прахова као што су олово, калај, алуминијум, бакар, никл и гвожђе, а такође се може користити за производњу прахова од легуре као што су бронза, месинг, угљенични челик и легуре челика.

Метода атомизације генерално користи гас под високим притиском, течност под високим притиском или ротирајућа сечива велике брзине за разбијање метала или легуре растопљене на високој температури и притиску у мале капљице, а затим кондензацију у колектору да би се добио ултра-фин метални прах. Овај процес нема хемијске промене. Атомизација је једна од главних метода за производњу праха метала и легура. Постоји много метода атомизације, као што су атомизација са двоструким протоком, центрифугална атомизација, вишестепена атомизација, технологија ултразвучне атомизације, технологија атомизације са чврстом спрегом, атомизација гаса под високим притиском, атомизација ламинарног тока, атомизација ултразвучног чврстог споја и атомизација врућег гаса.

Атомизовани прах има предности високе сферичности, величине честица која се може контролисати, ниског садржаја кисеоника, ниске цене производње и прилагодљивости производњи различитих металних прахова. Постао је главни развојни правац технологије припреме праха високих перформанси и специјалних легура. Међутим, метода атомизације има недостатке ниске ефикасности производње, ниског приноса ултрафиног праха и релативно велике потрошње енергије.

1.2.2 Метода механичког дробљења:

Механичко уситњавање чврстог метала је независна метода уситњавања, а развој њеног механизма је уско повезан са стањем чврстог деформације и формирањем и ширењем пукотина у праху. У исто време, то је такође неопходан допунски процес за неке методе млевења. На пример, наслаге тврде и ломљиве катоде добијене електролизом млевења, сунђерасти метални блокови добијени редукцијом млевења, итд. Стога, механичка метода дробљења игра важну улогу у производњи праха.

Због различитих својстава материјала и потребне финоће млевења, методе млевења су такође различите. Према различитим начинима примене спољне силе, дробљење материјала се углавном врши екструзијом, ударцем, млевењем и цепањем, а принципи рада различите опреме за дробљење углавном се заснивају на овим принципима.

Међу њима, метода кугличног глодања се углавном дели на методу кугличног глодања и методу вибрационог глодања. Овај метод користи механизам да се металне честице ломе и рафинишу услед деформације при различитим брзинама деформације. Има предности ниске селективности за материјале, континуирани рад, високу производну ефикасност, погодан за суво и мокро млевење и може се користити за припрему праха различитих метала и легура. Недостатак је што је тешко оцењивати у процесу припреме праха.

1.2.3 Метода млевења:

Метода млевења је распршивање компримованог гаса у подручје за млевење након проласка кроз специјалну млазницу, чиме се материјали у области за млевење сударају и трљају у прах; Након експанзије ваздуха, материјал ће се подићи у класификационо подручје, а материјал са потребном величином честица ће се одвојити турбинским класификатором. Преостали груби прах ће се вратити у подручје за млевење и наставити са млевењем док се не одвоји потребна величина честица. Пошто се метода млевења производи сувим методом, дехидратација, сушење и други процеси материјала су изостављени; Његов производ има високу чистоћу, високу активност, добру дисперзибилност, фину величину честица и уску дистрибуцију и глатку површину честица. Широко се користи у ултра-фином млевењу неметала, хемијских сировина, пигмената, абразива, лекова за здравствену заштиту и других индустрија. Међутим, метода млевења такође има недостатке високе цене производње опреме. У процесу производње металног праха, као извор компримованог гаса мора се користити континуирани инертни гас или азот. Потрошња гаса је велика, а погодан је само за дробљење и уситњавање крхких метала и легура.