Изучение процессов распыления

августа 17, 2010

При изучении процессов распыления большое внимание уделяется исследованию механизма формообразования частиц порошка при распылении. Эта проблема еще недавно считалась дискуссионной. Большинство исследователей считали ответственным за форму частиц порошка поверхностное натяжение, некоторые авторы, не отрицая роли поверхностного натяжения, отмечали, что наряду с этим на формирование капель влияют также вязкость и плотность расплава, однако никаких количественных закономерностей, характеризующих процесс формообразования, не предлагалось.

В более поздних работах А. Ф. Силаева, Б. Н. Путимцева и других исследователей влиянию вязкости на процесс распыления уделяется большое внимание. Так, в работе указывается, что основными факторами, определяющими форму частиц порошка и его дисперсность, являются вязкость и температура расплава, а также мощность и температура дутья. Авторы отмечают, что вязкость расплава определяется не только температурой перегрева расплава, но и его газонасыщенностью, наличием труднорастворимых примесей и т. д. Кроме того, вязкости расплава и образующихся из него капель не идентичны, последняя вследствие окисления и ошлакования капель окислами всегда выше.

Значительно возрастает вязкость капель при распылении расплавов, содержащих алюминий. В работе отмечается, что влияние окисленное расплава на процесс распыления и формообразование частиц порошка заключается не столько в снижении поверхностного натяжения расплава, сколько в повышении его вязкости, причем наибольшие отклонения от сферической формы наблюдаются в случае образования на поверхности частиц твердых окислов, резко повышающих вязкость и снижающих жидкотекучесть капли, тем самым препятствующих сфероидизации частиц. Исследуя различные расплавы, авторы установили, что инертная среда распыления способствует получению частиц порошка сферической формы.

Е. Пельцель также считает, что действие таких добавок, как алюминий, марганец, цинк, не ограничивается уменьшением поверхностного натяжения. Форма частиц, по его мнению, зависит от образования на поверхности капель твердых окислов и определяется прежде всего их свойствами. По мнению Е. Пельцеля, сферические порошки образуются в случае, когда окислы на поверхности частиц находятся в жидком или газообразном состоянии.

Опубликовано в Распыленные металлические порошки