超声雾化是作为一种新型的雾化技术,通过与超声工具头直接接触的方式,将的能量传递给待雾化液体并进行破碎。这种制粉技术能够得到球形度较好且粒度分布较窄的球形金属粉末,同时还具有设备和工艺简单、可控性高、成本低的显著优势。
金属制粉设备将待雾化的液体直接输入至超声换能器的工具头表面,使其形成薄液层,薄液层在超声振动的作用下激起表面张力波,当液体表层液滴振幅超过工具头振幅时,液滴便会飞出,被雾化成小液滴。雾化过程中,薄液层厚度的大小对雾化效果的影响很大,这就限制了待雾化液体的质量流速,且限制了雾化速率的提高。
控制粉末特性(尺寸、分布、形状和氧含量)的工艺参数与雾化器设计(喷嘴的几何形状)、雾化器的操作条件(流体的性质、压力、温度、大气)和材料(熔化温度、粘度、表面张力、过热度)相关。其中一些参数对粉末特性有很大影响。例如,金属粘度低、金属表面张力低、金属过热度高(熔融金属的温度与其熔化温度之差)、喷嘴直径小、雾化压力高、流量大,有利于生产细粉。
金属合金雾化是为了满足冶金科学领域的需要而开发的。作为一种工艺参数严格可控的雾化方法,超声雾化技术的发展在生产粒度可控、球形度好、纯度高的金属粉末中具有极其重要的意义,尤其在制备粒径小于20 μm 的高性能球 形金属粉末方面极具优势。