在粉末冶金中，雾化是将熔融金属转化为细粉末的主导工艺。 这是通过用高速的气体或液体射流冲击熔融金属流来实现的，它将金属破碎成数百万个微小液滴，这些液滴在落地之前就冷却并凝固成粉末颗粒。
雾化是决定粉末冶金零件最终性能的基础步骤。制造粉末的方法——其形状、尺寸和纯度——直接控制着成品部件的强度、密度和性能。
雾化如何工作：从液体到粉末
雾化是一种物理的破碎过程。将受精确控制的熔融金属流与高能流体相撞。
核心机制
该过程始于在熔炉中熔化所需的金属或合金。然后，这种熔融金属通过一个特殊的喷嘴浇注，形成一个可预测的金属流。
一股高压气体或液体射流被导向这个熔融金属流。射流巨大的动能将液态金属破碎成细小液滴的喷雾。
快速凝固的作用
这些液滴现在分散在雾化室内，几乎瞬间冷却并凝固。这种快速凝固至关重要，因为它将非常精细和均匀的化学结构固定在每个粉末颗粒中，这是粉末冶金的一个关键优势。
气体雾化与水雾化
所使用的流体对最终的粉末有着深远的影响。
- 气体雾化： 使用惰性气体（如氩气或氮气）的高压射流。这会产生高度球形的粉末颗粒，由于惰性气体在过程中防止了氧化，因此具有出色的纯度。
- 水雾化： 使用高压水射流。这是一种更剧烈的淬火过程，会产生不规则的、非球形的粉末颗粒。它比气体雾化更快、更具成本效益。
雾化与烧结：制造与固结
区分雾化和烧结至关重要，因为它们代表了粉末冶金工作流程的开始和结束。
雾化：工艺的起点
雾化是原材料的制造过程。其唯一目的是将散装液体状态的金属转化为金属粉末。
烧结：接近终点
烧结是一种在后期发生的[热处理]。粉末制造后，将其压制成所需的形状（“生坯”）。
然后将该生坯在低于金属熔点的温度下在炉中加热。在烧结过程中，粉末颗粒相互结合和熔合，形成具有机械强度的固体、致密部件。
理解权衡
在雾化方法之间进行选择，不是哪个“更好”，而是哪个适合应用。这个决定会对成本和性能产生一系列连锁反应。
气体雾化：高性能，高成本
气体雾化产生的球形、纯净的粉末流动性非常好，堆积可预测。这使得它们对于航空航天部件、医疗植入物和先进增材制造等对材料完整性至关重要的应用至关重要。这种质量伴随着更高的生产成本。
水雾化：大批量，低成本
水雾化产生的粉末形状不规则，制造成本明显较低。虽然它们的流动性不如球形粉末，但其锯齿状的形状在压制时能提供良好的“机械联锁”，从而形成坚固的生坯。这使得它们成为汽车和工业零件行业的主力军。
控制决定质量
在任何雾化方法中，工艺控制都是一切。调整金属温度、喷嘴设计和流体压力等参数，使制造商能够精确调整最终的粒度分布，以满足应用的规格要求。
为您的目标做出正确的选择
选择正确的粉末类型是设计粉末冶金部件时第一个也是最重要的决定。
- 如果您的主要关注点是最大性能和材料纯度： 尽管成本较高，但气体雾化粉末因其球形度和低氧含量是必需的选择。
- 如果您的主要关注点是具有成本效益的大批量生产： 水雾化粉末为工业和汽车零件提供了出色的且经济的性能平衡。
- 如果您的主要关注点是烧结前的强度： 水雾化粉末的不规则形状可以在压制后、最终加热阶段前，有助于制造出坚固的部件。
最终，了解雾化过程能让您有能力选择正确的原材料，这是粉末冶金中最关键的决定。
总结表：
| 特性 | 气体雾化 | 水雾化 |
|---|---|---|
| 颗粒形状 | 球形 | 不规则 |
| 纯度 | 高（惰性气体） | 较低 |
| 成本 | 较高 | 较低 |
| 理想用途 | 航空航天、医疗、增材制造 | 汽车、大批量工业零件 |
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