粉末冶金原理第1章 粉末的制取

1、粉末冶金原理 第1章 粉末的制取 粉末制取方法概述 11.08.29 機械粉碎法 11.08.31 機械研磨法 球磨機 滾動球磨機研磨規(guī)律 影響球磨的因素 霧化法 還原法 11.09.05 氣相沉積法簡介 液相沉淀法簡介 電解法簡介 教學要求、重點與難點教學要求： 1、了解粉末制取方法 2、了解機械粉碎法的原理、分類及應用 3、 理解機械研磨法 4、 掌握滾動球磨機研磨規(guī)律 5、 理解影響球磨的因素 6、 理解霧化法、還原法的原理、工藝、應用及主要影響因素 7、了解氣相沉積法、液相沉淀法、電解法的原理及應用 教學的重點：滾動球磨機研磨規(guī)律和影響球磨的因素。 霧化法、還原法的原理及應用粉末制取方

2、法概述固態(tài)下制備粉末： （1）從固態(tài)金屬與合金制取金屬與合金粉末：機械粉碎法和電化腐蝕法； （2）從固態(tài)金屬氧化物及鹽類制取金屬與合金粉末的還原法， （3）從金屬和非金屬粉末、金屬氧化物和非金屬粉末制取金屬化合物粉末的還原化合法。 液態(tài)下制備粉末： （1）從液態(tài)金屬與合金制金屬與合金粉末的霧化法； （2）從金屬鹽溶液置換和還原制金屬、合金以及包覆粉末的置換法、溶液氫還原法； （3）從金屬熔鹽中沉淀制金屬粉末的熔鹽沉淀法； （4）從輔助金屬浴中析出制金屬化合物粉末的金屬浴法； （5）從金屬鹽溶液電解制金屬與合金粉末的水溶液電解法； （6）從金屬熔鹽電解制金屬和金屬化合物粉末的熔鹽電解法。氣態(tài)下制

3、備粉末： （1）從金屬蒸氣冷凝制取金屬粉末的蒸氣冷凝法； （2）從氣態(tài)金屬羰基物離解制取金屬、合金以及包覆粉末的羰基物熱離解法； （3）從氣態(tài)金屬鹵化物氣相還原制取金屬、合金粉末以及金屬、合金涂層的氣相還原法； （4）從氣態(tài)金屬鹵化物沉積制取金屬化合物粉末及涂層的化學氣相沉積法。機械法：將原材料機械地粉碎，而化學成分基本上不發(fā)生變化；物理化學法：借助化學的或物理的作用，改變原材料的化學成分或聚集狀態(tài)。粉末制取方法概述機械粉碎法機械粉碎法：靠壓碎、擊碎和磨削等作用，將塊狀金屬或合金機械地粉碎成粉末的。碾碎機雙輥滾碎機顎式破碎機粗碎設備錘磨機棒磨機球磨機振動球磨機攪動球磨機細碎或研磨設備 機械研磨

4、比較適用于脆性材料。亦可粉碎所有的金屬和合金。 旋渦研磨、冷氣流粉碎等較適用于研磨制取塑性金屬和合金粉末。 機械粉碎法，既是一種獨立的制粉方法，又常作為某些制粉方法不可缺少的補充工序，在粉末生產(chǎn)中占有重要的地位。 例如，研磨電解制得的硬脆陰極沉積物，研磨還原制得的海綿狀金屬塊等。壓碎作用為主擊碎作用為主擊碎和磨削等多方面作用機械研磨法-球磨機耐磨高鉻鋼球 機械研磨法滾動球磨機研磨規(guī)律 低轉速： 瀉落，球的摩擦作用 適宜轉速：拋落，球的沖擊作用 臨界轉速：不脫落，不能破碎欲實現(xiàn)滾動和滑動，要求轉速慢時，球體作滑動還是滾動，不僅取決于筒體的轉速，還與裝球量有關。在一定轉速和裝球量的情況下，筒體轉動

5、，球體表面發(fā)生傾斜，傾角也一定。機械研磨法影響球磨的因素球磨機轉速 球體的運動狀態(tài)隨筒體轉速而變。實踐證明： 時，球體發(fā)生拋落； 時，球體滾動； 時，球體以滑動為主。球的不同狀態(tài)，對物料的粉碎作用不同： 若需研磨較細的物料時，應選擇轉速使球體滾動； 若物料較粗、性脆，需要沖擊時，選轉速使球體發(fā)生拋落。 注意，由于推導臨界轉速時作了一些假設，公式不很精確。影響球磨的因素較復雜，在選擇實際球磨轉速時，還需綜合考慮其他因素，具體分析才能確定。機械研磨法影響球磨的因素球磨筒尺寸：研磨硬脆材料，D/L3,保證球的沖擊作用。 研磨塑性材料，D/L 2NH4OH+CO； 3OH- +Fe3+ Fe(OH)3

6、3共沉淀法：在混合的金屬鹽溶液中添加沉淀劑，即得到各種成分混合均勻的沉淀，再進行熱分解。 BaCl2+TiCl2 BaTiO(C2O4)24H2O BaTiO34特殊沉淀法： 溶膠凝膠（Sol-gel）法：將金屬氧化物或氫氧化物濃溶膠變?yōu)槟z（加入膠凝劑），再將凝膠干燥后熔燒，然后制得氧化物的方法。 凝膠沉淀法：在金屬鹽溶液中加入有機化合物（作為膠凝劑）使兩者在堿中共沉淀，生成由有機化合物構成的凝膠中分散金屬氫氧化物那樣的復合體。 流程中，堿分解主要是將鎢礦物分解，使鎢以可溶性的Na2WO4形態(tài)進入溶液，而與大量伴生元素如鈣、鐵、錳等分離，離子交換或鎂鹽凈化-萃取的任務主要是凈化除硅、磷、砷，同時將鎢從Na2WO4形態(tài)轉化成（NH4）2WO4形態(tài)，氫還原則是將鎢由氧化物形態(tài)轉化成金屬鎢粉。 氣相沉積法簡介-化學氣相沉積法（CVD）化學氣相沉積法（CVD）：氣體原料發(fā)生化學反應，生成固態(tài)金屬粉末。用于制取難熔化合物粉末。熱分解法：氣相還原法：復合反應法：碳化物：硼化物：硅化物：氮化物： 電解法簡介PbCu小結教學要求： 1、了解粉末制取方法 2、了解機械粉碎法的原理、分類及應用 3、 理解機械研磨法 4、 掌握滾動球磨機研磨規(guī)律