روش‌های مکانیکی تولید پودر فلزی

تولید پودر فلزی به روش مکانیکی عموما با انواع آسیاب صورت می‌گیرد. آسیاب کردن می‌تواند تنها با هدف ریز کردن ذرات انجام شود. ذرات پودر فلزی در حین آسیاب گلوله‌ای ابتدا درشت و سپس ریز می‌شود. شکل ۱ نمودار رابطه اندازه دانه با زمان آسیاب را نشان می‌دهد. لذا برای ریز کردن ذرات نیازمند صرف زمان بیشتری است.

نمودارشکل۱. رابطه بین زمان بال میل و اندازه ذرات پودر فلزی

لیکن روش‌های مکانیکی تنها با هدف ریز کردن ذرات استفاده نمی‌شوند بلکه با هدف تولید پودرهای آلیاژی نیز به کار می‌روند. روش هایی که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است، این هدف را دنبال می‌نمایند.

آلیاژ سازی مکانیکی

طی فرآیند آسیاب که از روش‌­های آن لرزشی مسطح و سایش است، ذرات پودری خام با اندازه چند میکرون تحت سردجوشی و مکانیزم شکست در تقابل با هم قرار می‌گیرند که در بین روش­ های آسیاب، روش سایشی بیشترین قابلیت را برای تولید نانو ذرات دارد.

این فرآیند به طور معمول در اتمسفر خنثی انجام شده و برای تهیه پودرهای فلزی و سرامیکی در حالت جامد استفاده می‌‌شود.

جوش سرد و شکست دو پدیده عمده در آلیاژ سازی مکانیکی هستند. فرآیند آلیاژ سازی تنها تا زمانی ادامه می‌‌یابد که نرخ جوش خوردن با شکست در تعادل باشد. از آنجا که این فرآیند در حالت جامد انجام می‌‌شود، امکان تولید آلیاژهای جدید از مخلوط مواد اولیه با نقطه ذوب پایین و بالا را فراهم نموده است. لذا می‌تواند برای فلزات با نقطه ذوب بالا کاربرد فراوانی داشته باشد.

هر چند که معمولا مواد اولیه مورد استفاده در آلیاژ سازی مکانیکی بایستی حداقل دارای یک جزء فلزی نرم به عنوان زمینه و یا عامل پیوند دهنده سایر اجزاء با یکدیگر باشد، اما بسیاری از بررسی‌ها نشان داده است که قابلیت تشکیل محلول جامد از فلزات ترد و همچنین ترکیبات بین ‌فلزی و آلیاژهای غیر بلوری با آلیاژ سازی مکانیکی وجود دارد. از مزایای این روش، چند منظوره بودن برای تولید محدوده وسیعی از نانو آمورف و بلوری است و از معایب آن آلوده شدن محصولات در محیط آسیاب و گرانی این روش است.

مطالعه  چند کاربرد پوشش های تفلون (بخش سوم)

دستگاه آسیابشکل ۲. آسیاب گلوله‌ای

روش مکانوشیمیایی

این روش شامل تحریک مکانیکی برای کاهش فعالیت شیمیایی واکنش ­های استحاله جامد در حین آسیاب است، بنابراین کاملا مکانیکی محسوب نمی‌شود. منابع شیمیایی آن مخلوطی از اکسیدها، کلریدها یا فلزات است که در طی آسیاب و حین عملیات حرارتی بعدی برای تشکیل یک پودر کامپوزیتی مورد استفاده است. ذره­ بسیار ریز توسط انتقال انتخابی فاز زمینه در طول شستشو با یک حلال مناسب حاصل می‌­گردد.

فرآیند مش

AxC + yb = xA + BYC

کاربرد این روش در تولید نانو ذرات شامل فلزات انتقالی، سرامیک­‌های اکسیدی و نیمه ­هادی اکسیدی است.



دیدگاهتان را بنویسید