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电火花等离子体熔蚀法是一种制备多种金属及合金超细粉末的有效方法,目前在国外少数发达国家的科研机构用于新型功能材料的开发。国内还没有开展该方面的研究工作,为了掌握其关键技术,本文开展了电火花等离子体熔蚀法制备超细金属粉末的工艺参数的研究。
本文采用自行设计的一种新型固定电极的电火花等离子体熔蚀制备超细粉末装置,使用高压脉冲交流电源,系统研究了装置所制备超细金属粉末的特性和工艺参数对超细金属粉末的的粒度、形貌、产量、结构等的影响规律,并分析了该装置的能源利用效率,得到如下结论:
(1)该装置制备的超细Fe粉末,呈完好的球形,最大颗粒粒径在5μm以下,绝大部分颗粒粒径在1μm左右,粒径分布窄,产量可达20~50g/h。
(2)放电电压电流、液电介质的性质对粉木粒度影响不大,余属原料的物理性质对粉末粒度存在一定的影响。
(3)粉末产量随放电电压、电流的增大而增大。减小原料块的大小,增大给料量,使用击穿场强小的液电介质,可以有效的增加粉末产量。
(4)能源利用效率估算为8.6%~12.0%。通过X-射线衍射谱分析所制备的超细粉末的晶型与物相,液电介质中的氧、碳等元素在粉末制备过程中会与金属反应,形成微量的氧化物、碳化物等化合物。