非鉄金属粉末は、1μm未満のサイズを有する金属粒子群を意味する

非鉄金属粉末は、1mm未満のサイズを有する金属粒子の群を指す。 単一の非鉄金属粉末、合金粉末およびある種の耐火化合物粉末の金属特性を含めて、粉末冶金が主要な原料である

履歴トレーサビリティ

非鉄金属粉末非鉄金属粉末の調製と適用。 古代の金、銀、銅、青銅と陶器、宝石やその他の機器、着色、装飾のための塗料、その酸化物粉末のいくつか。 20世紀の始めに、タングステンワイヤーを製造するタングステン粉末の水素還元タングステン酸化物生産を伴う米国の葛(WDCoolidge)は、現代の非鉄金属粉末製造の始まりである。 それ以来、銅、コバルト、ニッケル、鉄、炭化タングステンおよびその他の種類の粉末を化学的に還元し、初期の粉末冶金製品(油性多孔質ベアリング、多孔質フィルター、炭化物など)の開発を促進する。 鉄粉とニッケル粉を製造するカルボニル法。 最初に鉄粉の渦流法で30年、鉄粉を製造するための固体炭素還元法ではコストが非常に低い。 1930年代初期には、溶融金属霧化も存在した。 この方法はもともと、錫、鉛、アルミニウムなどの低融点金属を、高圧空気霧化鉄粉に発展した初期の40年代まで生産するために使用されました。 50年は高圧水噴霧合金鋼と様々な合金粉末を使用し始めた。 高合金粉末を製造するための様々な噴霧法を開発し、高性能粉末冶金製品の開発を促進するために60年。 1970年代以降、様々な気体および液体の物理的および化学的反応方法、被覆された粉末および超微細粉末の重要な使用の準備が行われてきた。

パウダーパフォーマンス

非鉄金属粉末は緩やかな材料であり、その性能は、金属そのものの性質と、特性の個々の粒子および粒子群の特性を反映する。 一般に、非鉄金属粉末の性能は、化学的性質、物理的性質及びプロセス性能に分けられる。 化学的特性は、金属含有量および不純物含有量を意味する。 物理的特性には、粉末の平均粒径および粒度分布、粉末の比表面積および真密度、粒子の形状、表面形態および内部微細構造が含まれる。 プロセス性能は、粉体流動、嵩密度、タップ密度、圧縮性、成形性および焼結サイズの変化を含む包括的な性能である。 加えて、いくつかの特別な用途のためには、触媒性能、電気化学活性、耐腐食性、電磁気特性、内部摩擦係数などの他の化学的および物理的特性を有する粉末も必要とする。 非鉄金属粉末の性能は、粉末の製造方法およびその製造方法に大きく依存する。 粉末の基本特性は、特定の標準的な検出方法によって決定することができる。 粒径およびその分布の測定方法は数多くある。 一般にふるい分け(>44μm)、沈降分析(0.5〜100μm)、ガス透過法、顕微鏡法などが用いられます。 超微細粉末(<> 非鉄金属粉は、粗粉、中粉、微粉、微粉、超微粉5等級に分類されることが多い。

準備方法

非鉄金属粉末通常、変態の原理によれば、固体、液体、気体の両方の金属から直接微細なものからだけでなく、還元による金属化合物の異なる状態から、2つのカテゴリーの機械的および物理的化学的性質に分けられる、熱分解、電気分解および変更準備。 耐火金属の炭化物、窒化物、ホウ化物およびケイ化物は、一般に、直接または還元複合プロセスによって調製される。 異なる調製方法のため、同じ粉末形状、構造および粒径および他の特性はしばしば非常に異なる(図2)。 粉末の調製方法は以下の通りであり、還元法、噴霧法、電解法が最も広く用いられている。

削減方法

金属酸化物粉末中の酸素は還元剤で取り込まれ、金属は粉末に還元される。 ガス還元剤は、水素、アンモニア、ガス、天然ガスなどである。 固体還元剤は、炭素およびナトリウム、カルシウム、マグネシウムおよび他の金属である。 タングステン、モリブデン、鉄、銅、ニッケル、コバルトおよび他の非鉄金属粉末を製造するために一般的に使用される水素またはアンモニア還元。 鉄粉を製造するために、炭素還元がしばしば用いられる。 タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ベリリウム、トリウム、ウラン、その他の非鉄金属粉末(金属熱還元参照)などのNiは、金属の強い還元剤であるナトリウム、マグネシウム、カルシウムで製造することができます。 ニッケル、銅、コバルトおよびその合金または被覆粉末(Hydrometallurgical参照)は、金属塩水溶液を高圧水素で還元することによって調製することができる。 還元法により製造された粉末粒子は、スポンジ構造の不規則な形状である。 粉末の粒径は、主として、原料の還元温度、時間および粒径に依存する。 還元方法は、金属粉末のほとんどを生成することができますが、広く使用されている方法です。

霧化法

非鉄金属粉末溶融金属を微細な液滴に霧化し、冷却媒体中で固化させて粉末にする(図3)。 図4は、噴流媒体として高圧空気、窒素、アルゴン、その他のガス(ガスアトマイズ)と高圧水(水アトマイゼーション)を使用することで、広く使用されている2つの流(メルトフローと高速液体媒体)回転式ディスクの粉砕とそれ自身の溶融(消耗電極やるつぼ)を使用した遠心霧化方法、および溶存水素真空霧化、超音波霧化などの他の霧化方法もある。 微細な液滴と良好な熱交換条件のために、液滴凝縮速度は一般に100〜10000K / sに達し、インゴットの数倍高い。 そのため、合金の組成は均一で、小さな組織であり、その合金材料はマクロ分離せずに優れた性能を発揮します。 エアロゾル化された粉末は一般的に球形であり、水の微粒化は不規則な形状にすることができる。 粒径、形状および結晶構造などの粉末の特性は、溶融物の性質(粘度、表面張力、過熱)および霧化プロセスパラメータ(メルトフロー直径、ノズル構造、注入媒体圧力、流速など)溶融することができる金属の殆どは霧化によって製造することができ、特に合金粉末の製造に適している。 この方法は高効率を生み出し、工業規模を拡大しやすい。 工業用鉄、銅、アルミニウム粉および各種合金粉の大量生産に使用されるだけでなく、高純度合金(O2 <> さらに、急速凝縮粉末(凝縮速度> 100,000K / s)を生成するための冷却技術の使用がますます注目されている。 高性能微結晶材料の製造に使用します(急速冷凍微結晶合金参照)。