Classificatie en basisprincipe van bereidingsmethoden van MIM-metaalpoeder

Classificatie en basisprincipe van bereidingsmethoden van MIM-metaalpoeder

Bereidingswijze van metaalpoeder:

1.1 Fysisch-chemische methode:

1.1.1 Reductiemethode:

De reductie van metaaloxiden en -zouten is een veelgebruikte methode voor poederbereiding. IJzerpoeder en wolfraampoeder kunnen worden gereduceerd door vaste koolstof, en wolfraam-, molybdeen-, ijzer-, koper-, kobalt-, nikkel- en andere poeders kunnen worden bereid door ontleding van waterstof of ammoniak; IJzerpoeder kan worden bereid uit omgezet aardgas en steenkoolgas, en zeldzame metaalpoeders zoals tantaal, niobium, titanium, zirkonium, thorium en uranium kunnen worden bereid uit natrium, calcium en magnesium als reductiemiddelen. Het basisprincipe van de reductiemethode van metaaloxiden en -zouten is dat de affiniteit van het gebruikte reductiemiddel voor zuurstof groter is dan die van het overeenkomstige metaal in de oxiden en zouten die voor zuurstof worden gebruikt, zodat de zuurstof in de metaaloxiden of -zouten kan worden opgevangen en het metaal kan worden gereduceerd. Omdat verschillende metaalelementen verschillende effecten hebben op zuurstof, is de stabiliteit van oxidevorming niet hetzelfde. De stabiliteit van het oxide kan worden gekenmerkt door de grootte van △ G in het oxidatiereactieproces. Als de △ G-waarde in het reactieproces kleiner is, betekent dit dat de stabiliteit van het oxide hoger is, dat wil zeggen dat de affiniteit voor zuurstof groter is.

De voordelen zijn eenvoudige bediening, gemakkelijke controle van procesparameters, hoge productie-efficiëntie, lage kosten en geschikt voor industriële productie; Het nadeel is dat het alleen van toepassing is op metalen materialen die gemakkelijk reageren met waterstof en broos en breekbaar worden na waterstofabsorptie.

1.1.2 Thermische reductie en reductiemethode van metaal:

Metaalthermische reductie is dat de gereduceerde grondstof vast, gasvormig of gesmolten zout kan zijn. De laatste twee hebben de kenmerken van gasfasereductie en vloeistoffaseprecipitatie. De metaalthermische reductiemiddelmethode wordt veel gebruikt in de industrie: het verminderen van TiO2, ThO2, UO2, enz. met calcium; Verminder TiCl4, ZrCl4, TaCl5, etc. met magnesium; Verminder TiCl4, ZrCl4, K2ZrF6, K2TaF7, etc. met natrium; Nikkel-chroom-roestvrijstaalpoeder werd bereid door co-reductie van chroomoxide en nikkeloxide met calciumhydride (CaH2).

Reductiemethode verwijst naar de reactie van koolstof, boorcarbide, silicium, stikstof en vuurvaste metaaloxiden om carbiden en boriden te verkrijgen. Nitride methode.

1.1.3 Elektrolysemethode:

Elektrolyse is een methode om metaalpoeder aan de kathode te laten neerslaan door middel van elektrolytisch gesmolten zout of een zoutoplossing in water. Bijna alle metaalpoeders kunnen worden geproduceerd door elektrolyse, met name koperpoeder, zilverpoeder en tinpoeder. Elektrolytische verpulvering kan ook worden onderverdeeld in elektrolyse in waterige oplossing, elektrolyse van organische elektrolyt, elektrolyse van gesmolten zout en kathode-elektrolyse van vloeibaar metaal.

De voordelen zijn dat de zuiverheid van het bereide metaalpoeder hoog is en dat de zuiverheid van het algemene elementaire poeder meer dan 99,7 procent kan bedragen; Bovendien kan de elektrolytische methode de deeltjesgrootte van het poeder goed regelen en fijn poeder produceren. Het stroomverbruik van de productie van elektrolytisch poeder is echter groot en de kosten van de poederproductie zijn hoog. Elektrolytische waterige oplossing kan metaal (legering) poeders produceren zoals Cu, Ni, Fe, Ag, Sn, Fe-Ni, en elektrolytisch gesmolten zout kan metaalpoeders produceren zoals Zr, Ta, Ti, Nb.

1.1.4 Hydroxyl-methode:

Sommige metalen (ijzer, nikkel, enz.) en koolmonoxide worden gesynthetiseerd tot metaalcarbonylverbindingen, die door herverhitting worden ontleed tot metaalpoeder en koolmonoxide. Het aldus bereide poeder is zeer fijn, met een hoge zuiverheid, maar hoge kosten. In de industrie wordt het voornamelijk gebruikt om fijne en ultrafijne poeders van nikkel en ijzer te produceren, evenals Fe-Ni, Fe-Co, Ni-Co en andere legeringspoeders.

1.1.5 Chemische vervangingsmethode:

De chemische vervangingsmethode is gebaseerd op de activiteit van het metaal. Het metaal met sterke activiteit wordt gebruikt om het metaal met minder activiteit uit de metaalzoutoplossing te vervangen, en het metaal (metaalpoeder) dat uit de vervanging wordt verkregen, wordt verder verfijnd met andere methoden. Deze methode wordt voornamelijk toegepast bij de bereiding van inactieve metaalpoeders zoals Cu, Ag, Au, enz.

1.2 Mechanische methode:

1.2.1 Vernevelingsmethode:

De verstuivingsmethode behoort tot de mechanische verpulveringsmethode. Het is een methode om vloeibaar metaal of legering en waardepoeder direct te verpletteren. Het wordt veel gebruikt en de schaal ervan komt pas op de tweede plaats na de reductiemethode. De verstuivingsmethode, ook wel spraymethode genoemd, kan worden gebruikt om metaalpoeders zoals lood, tin, aluminium, koper, nikkel en ijzer te produceren, en kan ook worden gebruikt om legeringspoeders zoals brons, messing, koolstofstaal en legering te produceren staal.

De verstuivingsmethode maakt over het algemeen gebruik van gas onder hoge druk, vloeistof onder hoge druk of roterende bladen met hoge snelheid om het metaal of de legering die bij hoge temperatuur en druk is gesmolten in kleine druppeltjes te breken en vervolgens in de collector te condenseren om ultrafijn metaalpoeder te verkrijgen. Dit proces heeft geen chemische veranderingen. Verneveling is een van de belangrijkste methoden voor het produceren van metaal- en legeringspoeder. Er zijn veel verstuivingsmethoden, zoals dual-flow verstuiving, centrifugale verstuiving, meertraps verstuiving, ultrasone verstuivingstechnologie, verstuivingstechnologie met nauwe koppeling, hogedrukgasverstuiving, verstuiving met laminaire stroming, ultrasone verstuiving met nauwe koppeling en verstuiving van heet gas.

Verneveld poeder heeft de voordelen van hoge bolvorm, regelbare deeltjesgrootte, laag zuurstofgehalte, lage productiekosten en aanpasbaarheid aan de productie van verschillende metaalpoeders. Het is de belangrijkste ontwikkelingsrichting geworden van hoogwaardige en speciale legeringspoedervoorbereidingstechnologie. De verstuivingsmethode heeft echter de nadelen van een lage productie-efficiëntie, een lage opbrengst aan ultrafijn poeder en een relatief groot energieverbruik.

1.2.2 Mechanische breekmethode:

De mechanische verpulvering van massief metaal is een onafhankelijke verpulveringsmethode en de ontwikkeling van het mechanisme hangt nauw samen met de toestand van vaste spanning en de vorming en uitzetting van scheuren bij verpulvering. Tegelijkertijd is het ook een onmisbaar aanvullend proces voor sommige freesmethoden. Bijvoorbeeld harde en broze kathode-afzettingen die worden verkregen door elektrolyse te slijpen, sponzige metaalblokken die worden verkregen door reductie van slijpen, enz. Daarom speelt de mechanische breekmethode een belangrijke rol bij de poederproductie.

Door de verschillende eigenschappen van materialen en de vereiste maalfijnheid zijn ook de maalmethoden verschillend. Volgens de verschillende manieren om externe kracht uit te oefenen, wordt het breken van materiaal over het algemeen uitgevoerd door extrusie, impact, slijpen en splijten, en de werkingsprincipes van verschillende breekapparatuur zijn voornamelijk gebaseerd op deze principes.

Onder hen is de kogelfreesmethode hoofdzakelijk verdeeld in de rollende kogelmethode en de vibratiekogelfreesmethode. Deze methode maakt gebruik van het mechanisme dat metaaldeeltjes worden gebroken en verfijnd als gevolg van vervorming bij verschillende reksnelheden. Het heeft de voordelen van lage selectiviteit voor materialen, continue werking, hoge productie-efficiëntie, geschikt voor droog en nat slijpen en kan worden gebruikt voor poederbereiding van verschillende metalen en legeringen. Het nadeel is dat het moeilijk te sorteren is tijdens het poederbereidingsproces.

1.2.3 Slijpmethode:

De slijpmethode is om gecomprimeerd gas in het slijpgebied te spuiten nadat het door een speciaal mondstuk is gegaan, waardoor de materialen in het slijpgebied met elkaar in botsing komen en tot poeder worden gewreven; Na de luchtexpansie stijgt het materiaal naar het classificatiegebied en wordt het materiaal met de vereiste deeltjesgrootte gescheiden door de turbine-classificator. Het resterende grove poeder keert terug naar het maalgebied en blijft malen totdat de vereiste deeltjesgrootte is gescheiden. Omdat de maalmethode wordt geproduceerd volgens de droge methode, worden de uitdroging, droging en andere processen van materialen weggelaten; Het product heeft een hoge zuiverheid, hoge activiteit, goede dispergeerbaarheid, fijne deeltjesgrootte en smalle verdeling en een glad deeltjesoppervlak. Het wordt veel gebruikt bij het ultrafijn slijpen van niet-metalen, chemische grondstoffen, pigmenten, schuurmiddelen, medicijnen voor de gezondheidszorg en andere industrieën. De maalmethode heeft echter ook de nadelen van hoge fabricagekosten van apparatuur. Bij het productieproces van metaalpoeder moet continu inert gas of stikstof worden gebruikt als gecomprimeerde gasbron. Het gasverbruik is groot en is alleen geschikt voor het breken en verpulveren van brosse metalen en legeringen.