روش های تولید پودر فلزی

روش های تولید پودر فلزی

پودرهای فلزی کاربردهای گوناگونی در صنعت را به خود اختصاص داده اند. از جمله کاربردهای این پودرها می توان به استفاده به عنوان فاز تقویت کننده  در کامپوزیت ها، متالورژی پودر با هدف ساخت بالک متخلخل یا متراکم، ساخت بالک تدریجی یا FGM و استفاده در روش های پرینتر سه بعدی، معرف های شمیایی، رنگ ها، جوهرها و جلا دهنده ها و غیره اشاره کرد. از آنجا که یکی از بازارهای پرمصرف پودرهای فلزی، متالورژی پودر است، به بحث در رابطه با تولید پودر با این هدف پرداخته می شود. روش های تولید پودر به سه دسته فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی تقسیم می شود. روش مکانیکی در بخش های بعدی به طور مجزا بررسی خواهند شد.

روش های فیزیکی

از مهمترین روش های فیزیکی می توان به روش اتمیزه کردن اشاره کرد. به طور کلی روش اتمیزه به روش هایی اطلاق می شود که جریانی از فلز مذاب به قطرات ریزتر تقسیم شود و سپس با انجماد به ذرات پودر فلزی تبدیل گردد. شکل زیر روش اتمیزه را به طور شماتیک نشان می دهد.

شماتیک فرآیند اتومایزیشن
شماتیک فرآیند اتومایزیشن

خواص پودر نظیر میانگین اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، شکل و ساختار ذرات با توجه به پارامترهای فرآیند کنترل می شود. پارامترهای کنترل کننده عبارت اند از:  نوع سیال، فشار سیال، شکل سیال، اتمسفر مخزن، و مشخصات فلز مذاب مانند گرانروی، کشش سطحی، فوق گداز، قطر نازل و نظایر آن.

از روش های کمتر رایج اتمیزه می توان به اتمیزه ی غلطکی، روش الکترود مرتعش و تکنیک قطره مذاب اشاره کرد. روش های پیشرفته تر شامل  اتمیزه کردن در گاز خنثی، فرآیند الکترود گردان یا REP و اتمیزه در خلاء دارای دقت بالاتر برای کنترل پارامترهای پودر هستند. اگرچه، برای تولید پودر ابرآلیاژها، فولادهای ابزار و پودرهای تیتانیم کاربرد بیشر دارند.

روش های شیمیایی

به طور کلی روش های شیمیایی بر پایه یک واکنش شیمیایی صورت می پذیرند. از روش های شیمیایی تولید پودر می توان به روش های تجزیه پودر اشاره کرد که بر پایه ی واکنش های احیا هستند که شامل واکنش های احیای اکسیدهای فلزی (مانند اکسید تنگستن و اکسید آهن) و احیای محلول های آبکی (مانند سولفات آمین نیکل) است.

از دیگر روش های شیمیایی، رسوب گیری به کمک عبور جریان الکتریکی از محلولی حاوی نمک فلز با کمک واکنش های احیا است. مثال رایج در این مورد رسوب گیری از محلول سولفات مس برای دستیابی به پودر مس است.

فرآیند تولید پودر مس با روش رسوب الکتریکی
فرآیند تولید پودر مس با روش رسوب الکتریکی

با کمک این فرآیند را نشان می دهد. گاهی تجزیه گرمایی ترکیبات فلزی نیز به تولید پودر می انجامد. به طور مثال تجزیه گرمایی هیدرید تیتانیوم و کربونیل نیکل برای تولید پودرهای تیتانیوم و نیکل صورت می پذیرد.



۲ دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید