【摘要】：球形粉末在3D打印、電子封裝、半導體集成電路、新能源等領域有著廣泛的應用,上述領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、旋轉電極霧化法、旋轉盤離心霧化及脈沖微孔法等,上述方法各有優(yōu)缺點,目前我國球形粉末制備技術相對落后,高質量、微細球形粉末還主要依賴進口。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意義重大。單分散液滴逐滴霧化法是本課題組自行設計的一種新型球形粉末制備技術,該技術將脈沖微孔噴射法與離心霧化法相結合,通過脈沖微孔噴射均勻液滴在轉盤上鋪展成一層液膜,轉盤高速旋轉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。在原脈沖設備基礎上增加離心霧化裝置完成單分散液滴逐滴霧化設備的搭建,并研究了熔體溫度、旋轉盤轉速、轉盤大小及轉盤結構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盤轉速、熔體溫度提高而減小;當轉盤轉速越高、熔體溫度相對較低時制得的粉末粒度分布較窄;熔體溫度及旋轉盤轉速對粉末的形貌及球形度影響較大,轉速越高得到的粉末粒徑越小,粉末球形度及表面形貌越好;轉盤結構對粉末的粒徑分布影響很大,通過控制實驗參數(shù)可以使凸狀轉盤及凹狀轉盤制得的粉末出現(xiàn)兩種粒度分布,平面轉盤得到的粉末粒度分布較窄。同時在實驗中發(fā)現(xiàn)轉盤溫度過低對霧化過程造成很大的影響,因此增加了感應加熱系統(tǒng),并對轉盤結構進行了重新設計,對改造過后的設備進行了調試。實驗突破了傳統(tǒng)熔融金屬的分裂模式,實現(xiàn)了只有當霧化介質為水溶液或有機溶液時才能實現(xiàn)的纖維狀分裂,制得粒徑分布窄的超微細球形金屬粉末。對熔融金屬纖維狀分裂的形成過程進行了分析,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關系,可以通過控制液流線的粗細來控制粉末粒徑;霧化介質、轉盤表面粗糙度對粉末制備也有著重要的影響。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.3

【參考文獻】

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本文編號：2673752