紧耦合雾化喷嘴的反压和微细粉末的制备研究
摘要:
随着零部件制造技术的发展，对金属及合金粉末有着越来越高的要求。含氧量低、合金成份准确、粒度微细、颗粒球形度高等成为高品质粉末的特征.紧祸合气雾化制粉具有雾化效率高、粉末氧含量低
等优势成为制备高品质粉末的理想选择。本文以PSI公司紧祸合气雾化系统为基础.研究了导液管形状伸出量对导液管出口处反压值的影响。结果表明，导液管形状对出口处反压值有直接影响.在实验条件下，圆柱形导液管较锥形一导液管更易获得较低的反压值即较大的吸力。锥形导液管出口处反压值随导液管口直径的增加以及伸出量的增加而降低，同时随雾化气压的增加呈先降低再升高再降低的阶段性变化规律。探讨了反压值的形成原因及影响因素，对导液管形状及伸出量的组合进行优化，确定当雾化气压在2.5MPa-4MPa的范围内时，将出口处直径为7.0mm的锥形导液管伸出量控制在 4.Omm-4.4mm之间，出口处直径为7.5mm的锥形导液管伸出最控制在3.6mm^-4.Omm之间，圆柱形导液管的伸出量控制在2.6mm-3.Omm可以使导液管口反压值处在稳定的负压下.
以铜合金粉末、纯铜粉末和不锈钢粉末为实验对象，研究了导液管形状及伸出量、雾化气压和熔体过热度对粉末平均拉度及-400目(或一325目)粉末收得率的影响。结果表明，导液管伸出量影响雾化的稳定性与雾化效率e CuSnAg合金粉末的导液管伸出量由4.1mm增加到4.3mm,平均粒度和一55m粉末收得率分别增大5.1%和减少6.9%.增加伸出量，会增加导液管出口处的负压，有利于雾化的稳定进行，但降低雾化效果;雾化气压和熔体过热度对雾化效率有很大影响.316L不锈钢粉末的平均粒度和一385m粉末收得率随雾化气压由3.OMPa 提高到3.5MPa时分别减少17.1%和增加19.3%:而熔体温度由15600提高到1620℃时，这两个数值分别减少5.4%和增加5.2%e提高雾化气压比提高熔体温度对提高雾化效率的效果要好.雾化气压的增加导致了气体动能的增加，在一定范围内提高雾化气压可以有效降低粉末的平均粒度，增加微细粉末的收得率，但气体动能的增幅雾化气压的提高递减，使雾化气压提高到一定程度后，对雾化效率的影响程度减弱.
对过热度对熔滴破碎和凝固模式进行理论分析。发现气流对熔体的破碎模式随过热度的提高由袋式破碎转变为延展式破碎，破碎效率提高.以See-Johnston熔滴凝固时间模型为基础进行计算，得到随着过热度的提高，熔滴的凝固时间增加，且大熔滴比小熔滴凝固时间长.这一现象增加了熔滴在凝固过程中相互粘连形成粉末团粒和卫星粉的几率，这些粉末团粒和卫星粉成为特殊的大颗粒，使粉末平均粒度增加。
最后本文以Miller-Glies模型为基础，结合实验数据对钢粉、铜金粉末和不锈钢粉末的平均粒度进行计算，得出纯铜粉末和铜合金粉末平均粒度与气流金属质量流率之比符合关系式:d,0 = K(G/m)一，”，K值分别为120和171，但不锈钢粉末由于成份复杂导致其熔体物性与纯金属熔体的物性差异过大而不符合此关系式.
关键词:紧祸合雾化，导液管，微细粉末，过热度
1.1气体雾化法制备金属粉末的喷嘴结构及其发展
气雾化法制备金属粉末，如图1-I所示，是利用雾化喷嘴喷射高速气流，将熔融的金属液流击碎并冷却成金属粉末颗拉，雾化过程是将气体的动能转化成金属熔滴的表面能的过程。如何提高气流动能的利用率成为提高雾化效率的关键，雾化喷嘴结构是最a接形响雾化气流破碎效率的因素，长期以来众多企业和科研构以对喷嘴结构的优化和改进为主要研究方向对气雾化技术进行革新.下面对气雾化喷嘴结构的发展作简要介绍
从十九世纪20年代开始，人们开始通过气雾化法制备金属粉末，到十九世纪30年代，形成了两大类喷嘴结构:自由落体式和限制式喷嘴，如图1-2所示。这两类喷嘴发展至今仍被使用，它们各有特点.自山落体式喷嘴设计、制造简单，雾化过程稳定、不易堵嘴但雾化效率低.限制式喷嘴结构紧凑，导液管与喷嘴紧密结合，在金属熔体流出导液管的同时即被雾化气流作用，雾化效率高，但设计、制造复杂，并且雾化过程没有自由落体式稳定。
在第二次世界大战爆发后，铁基烧结零件需求量剧增，需要一种比还原法高效的方法来生产铁粉。德国Mannesmann通过锥形空气气流粉碎熔融铁水的方法制备出高性能的铁粉，这个方法被称之为燮内斯v法，其摧本设计及原理一直沿用至今!’1.曼内斯曼法制备铁粉与还原法相比高效民易于控制，所以迅速在欧洲得到推广。
1954年，Watinson在曼内斯曼法的基础上改进了雾化喷嘴，采用压缩空气通过环缝型喷嘴对熔融铁水进行雾化，但使用空气雾化容易引起金属粉末氧化，降低了粉未纯度
1967年，Joyce通过对超合金的雾化实验发现，粉末随雾化顶角增大而变细Isl. 1968年，Naida和Nichporenk。对亚音速和超青速气体射流雾化喷嘴的设计做了进一步的研究和改进
1971年，Mar和Shale:对当时的几种气体雾化方法‘外混合、限制式以及自山落体式)进行比较，发现限制式喷嘴比自由落体式更有效但存在堵塞导液管的问题1". 1975年，Naida等人进一步对三类实际应用的喷嘴(限制式，自由落体式和扁锥形)进行了研究，认为自由落体式喷嘴是最合适的，雾化器出口处压力低，有利于将液体金属吸入高速气流中
二十世纪70年代末80年代初，随着计算机技术和现代化控制技术逐步应用到气雾化制粉技术的发展中，随着其雾化机理的研究不断深入，新的雾化技术大量出现，气雾化技术发展迅速.在这段时间里，气雾化制备金属粉末的方法逐渐成为主要的粉末制备方法，气雾化法生产的粉末越占世界粉末总产量的30-50 %.101.
1980年，美国MIT的Grant教授在瑞典人发明的超声雾化装置上进行了改进和完善，并生产出其有快速冷凝效果的微细粉末。
1981年，Rutharde研制一种层流雾化装置制取了粒度更小的粉末，而且成本较低I 川.几年后，Walz经过不断改进完替，发明了层流雾化工艺
1985年，美国Lowa州Ames实验室的Anderson等人在限制式环孔喷嘴的基础上开发了高压气雾化(HPGA)工艺，其特点是利用高压气体获得超高音速气流来粉碎金属熔体，使用的气压高达17.3MPa1131.研究表明，导液管末端反压△P的大小与雾化压力有关，AP越低，粉末越细，气体与熔体的能最交换程度越大.
1986年，Miller等通过对限制式喷嘴的研究发现，增加气体动能对金属液流表面能的传输效率可以提高雾化效率，按照这一思路，他们设计出紧祸合雾化喷嘴，其要点是使气流出口到金属液流的距离最短1141.紧祸合雾化粉末粒度小，粒度分布窄，冷却速度高.目前紧祸合雾化技术已经成为研究最丰富、工业应用最成熟的一种气雾化制粉技术.
1988年，英国伦敦帝国大学的Unal开发出气体上喷的雾化工艺1151，如图1-3所示。其特点是采用缩放喷嘴产生超音速产(流来粉碎金属熔体，金属液流从喷嘴的上方喷出。粉末的平均速度与金属流律成正比，在一定的气体质量流率和金属质量流率时，雾化压力的增大对粉末粒度没有显著影响。
1990年，英国PSI公司的Hopkins通过对紧祸合环缝式喷嘴进行结构优化，使气流的出口速度超过声速，从而在较小的雾化压力下获得高速气流，形成了超声紧祸合雾化技术1161。该技术的特点是质最流率可以大于O.SUmin，有利于工业化生产和降低成本:粉末冷却速度较高，可以制备快冷或1卜晶结构的粉末。1993年，德因Nonoval公司的Gerking在Waltz等人的基础h，对紧祸合喷嘴进行重大改进，提出了层流超声雾化的概念!171该工艺的特点是气体不再以某一角度冲击金城流，而是平行于金城流。雾化过程中，金属液流在气流剪切力和挤压作用下变形，液流直径不断减小，发生层流纤维化，当液流离开喷嘴时，外部爪力突降，内外tr差突增，液流通过自激效应而破碎。
1997年，Strauss在紧祸合气雾化的基础上，根据气体状态方程:PV=nRT,提出热气体雾化的概念。
1998年，美国MIT的Ali和Chris在详细研究了各种雾化工艺后认为，当液流从喷嘴喷出时，所产生的液滴取决于喷射速度。在低速喷射时，液流的破碎机制由重力决定:在中速喷射时，破碎机制由喷射流的表面张力决定;在快速喷射时，破碎机制山环境介质和液柱表面的作用(摩擦力)决定.通常，传统气雾化采用第砚种机制来制取粉末。高Jl喷射的气体在金属液流与环境气体间产生很高的相对速度.但高速A {体将金属液流破碎成不同尺寸的液滴，而不是均匀粒度.他们认为采用第二种机制有利于获得均匀的液滴直径.因此提出了PPS(PreciseParticle Spray)的概念.
2002年，德国Widerflow金属粉末制造公司的Schulz将水雾化与气雾化两种技术结合起来，以求解决两种传统方法的弊端获取低消耗高性能的雾化制粉方法1181.传统的水雾化工艺一般压力要求在50MPa以上并且制备粉末易氧化，而高压气雾化气体消耗量则较大，制备的粉末拉度分布较宽.如图14所示，首对金属液体进行低压气体的预霉化.获得层流的液体薄膜后再进行水雾化，这样获得的粉未粒度更细，几极含量较低，同时还降低了气最的消耗.
2002年，湖南大学陈振华等l19-VI以气体雾化为基础，从雾化介质入手，发明了一种新型的二流雾化方法一固体雾化法.固体雾化是采用含有高浓度可溶性固体介质颗拉(NaCl, KCI)的高速产(流对液体金属或合金进行雾化，高速固/气混合两相流从雾化喷嘴喷出，直接击碎液体金属或合金而制得粉末，粉末落入水中，通过洗净、过滤和+’.操，将固体A和粉末分离的方法.山于在气体中添加的NaCI,KCI等粉末后，大大提高了雾化介质流的密度，提高了
气体的动量，从而提高了气体对液流的冲击力:同时所添加的NaCI. KCI粉末还可以直接冲入金属液流的内部，使液流撕裂的更充分;而NaCI. KC1的热膨胀系数远大于一般金属，这使得钠盐和钾A迅速产生爆裂现象，有利于对金属粉末的雾化也使金属熔休包裹A的现象难以
发生。所以该方法可制备出比在同等气压和流量条件下气雾化制得的粒度更细、粒度分布更窄且比较纯净的粉末。
2005年，P. McGuninness等r-1i采用数值模拟技术对雾化喷嘴进行三位模拟，探讨在给定压差条件下使液滴体积及最终液滴直径的关系，发现表面张力限制了雾化液滴直径的减小，并且液滴形成过程中喷嘴末端压力与喷嘴形状有关(传统喷嘴基都是环形).当采用非环形喷嘴时，由于曲率半径的变化，液滴{径比相同压差下环形喷嘴获得的直径明显减小，尤其当采用一种Curvilinear-triangular喷嘴时(如图1-5所示)，液滴1t径比相同条件下(临界压差)环形喷嘴得到的液滴直径小33%.这一发现为雾化技术的研究带来了新的突破，具有重大的意义.
2具有代表性的气雾化制粉技术及发展方向
目前，困绕气雾化喷嘴结构为主要研究对象的研究发展出了几个方向，它们之间虽然相互关联，但又自成一体、各有特点。下面着重介绍具有代表性的几种气雾化制粉技术。1.2.1高压气休雾化技术
改进后的限制式喷嘴与自由落体式喷嘴相比尽管雾化效率得到了很大的提高，但仍存在不足:一是当雾化气压增加到一定值时，导液管出口处将产生正压，使雾化过程不能进行;二是在高压雾化下，在导液管出「!处产生真空，使金属液流流率增加，不利于细粉末的生产.
美国Iowa州仅大学的Ames实验室Anderson等人将紧祸合喷嘴的环缝出口改为20-24个单一喷孔，通过提高气压(最高可达17MPa)和导液管出口处的形状设计，克服自限式喷嘴中存在的气流激波，使气流呈超声速层流状态，并在导液管出口处形成有效的负压，如图
1-6a所示.这一改进可以显著提高雾化效率，如在12.5MPa压力下，雾化Sn95Pb5合金时，粒度小于105m的粉末可达75%;雾化Cu-8.3A1合金粉末的平均粒度达到125m，而在低压下这一合金的平均拉度将高达605mlu231. Ting等人!24151在这一研究革础上，将上述高压等径喷孔改成具有收放结构的喷孔，如图1-6b所示.这样可以在较低的气压下产生更高的超音速气流和均匀的气体速度场，从而更加有效抑制有害激波的产生，明显增加气体的动能，使雾化效率更高。如在3.86MPa的压力下可以产生与前者在7.7MPa压力下相同的速度，而且气流速度更加稳定和均匀.在3.13MPa压力下雾化316L不锈钢粉，小于355m的粉未收得率可达50%.表1-2是不同条件下雾化Fe-8%A1-1.5%Si合金的比较。可以看出高压气体雾化技术在生产微细粉末方面很有成效，而且明显节约气体用量，是对自限式喷嘴的一种突破性发展。
1.2.2超声雾化技术
超声雾化技术最初是由瑞典人发明的，后来美国MIT的Grant教授在此基础上进行了改进和完善究是为了制备具有快速冷凝效果的微细粉末(如图1-7。这一技术是指将雾化喷嘴由拉瓦尔喷嘴和Hartman振动管组合在一起，在产生2-2.5马赫的超音速气流的同时产生10-100kHz的脉冲频率.所用介质压力在1.4-8.2Mpa之间，最高冷却速度可以达到1叭1护K/s.在雾化铝粉时平均粒度可达到225m，粉末呈表面光滑的球形状。
该雾化技术提高了气流的速度，雾化效率得到了有效的提高，但只能在金属液流直径小于5mm的情况下才具有较好的效果，因此适用于铝等低熔点金属粉末的生产，而对高熔点金属仅限于实0阶段。据报道，美国柑祸公司已引进了该技术进行工业化生产。
1.2.3层流雾化技术
德国Nanoval公司Gerking等人对雾化喷嘴进行重大改进，提出了层流超声雾化的概念pol图1-8是层流雾化喷嘴和等液管结构示愈图。气流在喷嘴中呈层流状态，同时金属液流也V.层流状态，气流不再以某一角度冲击液态金属流，而是平行于金属流.在这里金属液流依靠气流在液流表面产生的叨切力和挤压而变形，液流直径不断减小，发生层流纤维化.这一过程在一个稳定的气流和金城流场中进行.在图1一的示意图中.当压力Pi(雾化仄力》与
限力P2(环境爪力)之比达到某一临界值时，气流在喷嘴的最小处达到音速:当进一步提高压力比时，将维持稳定的音速状态，在喷嘴的最小处下方，气流将呈超声状态，井不出现激波。这时金属液流细玫得到加速.井当表面张力不再平衡金属流内压力和气流压力时，失去稳定性并且破裂为“刷子状..的多个纤维丝而后进一步破碎成粉末。
这一新的雾化技术概念克服了常规气雾化过程中存在的问题，因此零化效率非常高，粉末粒度分布非常窄，冷却速度达到I06^-10'K/s.在2.OMPa的雾化压力下，使用Ar或从气作雾化介质雾化铜、铝、316L不锈钢等合金，粉末平均拉径为105m;该工艺的另一个优点是气体消耗最低.在同样的雾化效果下，Nanoval工艺的气体消耗最仅为紧鹅合的1/3，自由落体式的in.因此这一工艺具有显著的经济性，并且适应于大多数金属粉末的生产。但该雾化技术控制难度大，雾化过程不稳定，且产最小(金属质最流率小于Ikg/min)，不利于工业化生产.Nanoval公司!F.致力于这些问题的解决，据报道，目前己将金属质最流率提高至2kg/min,达到小批量生产的阶段。
1.2.4热气体雾化技术
从空气动力学的原理可知，气流的速度不仅与喷嘴的结构、压力、气体类型有关，而民还受气体温度的影响.当气体温度从室温增加到500℃时，气流速度将增加一倍左右.因此提高雾化介质的温度将显著增加其动能。近年来，英国PSI公司和美国WE公司分别研究了热气体的作用I? 311. WE公司在1.72MPa压力下将r.(体加热至200-4001C,雾化银合金和金合金，结果显示粉末的平均拉径dm和标准偏差。均随着雾化气体温度的提高而明显降低.而且随着气体温度增加，气体发生膨胀，气体的质量流率减少，气体消耗最从1.9k咖in降为1.5kg/min.如图!·，所示，当雾化r〔体加热到500℃时，粉末平均粒度显著下降.作者单位从英国PSI公司引进了这一技术，初步结果表明，热产t体雾化细粉末明显提高，并且气体用量可以节约30%以上。
与传统的雾化技术相比，热气体雾化技术可以提高雾化效率，降低气体消耗量，易于在传统的雾化设备上实现，是一个非常具有应用前景的技术.但热气体雾化技术由于受到气体加热系统和喷嘴的限制，仅有少数几家进行研究，对其雾化机理、喷嘴的设计、粉末性能和组织结构以及气体消耗最还很少有研究报告，这是热气体雾化技术重点需要研究的问题，也是评估热气体雾化技术的依据。
1.2.5紧藕合雾化技术
气雾化的核心是能够通过控制气体对金属液流的作用过程，使气流的能量最大限度地转化为金属熔滴的表面能.所以，提高气体出口速度或者气体动能的转化率成为提高气雾化效率和粉末性能的is要途径。紧祸合雾化技术正是围绕这一中心而产生的.通过对限制式喷嘴的改进，使气流自出「!至液流的距离最短，这就是所谓的紧拐合雾化喷嘴.如图1-10是两种典型的紧祸合喷嘴结构图，其特点是缩短了气流到液流汇焦的距离。业已表面，这种喷嘴在生产细粉末方面非常有效，己成为目前大多数雾化设备的首选喷嘴。
紧藕合雾化技术是研究最丰富、工业中应用最成熟的一种气体雾化制粉技术，应用授盖从几十公斤的实验装置到日产上吨的工业化生产设备。目前紧祸合雾化技术的研究主要分为两类:一是研究喷嘴结构参数和气流的特征表现;二是研究雾化工艺参数和粉末性能的关系.前者的研究旨在获得气流流场与喷嘴的关系，以使气流在喷嘴出口处达到速度最大而气体流量最小，为喷嘴设计加工提供理论依据1.4·351.后者的研究主要是在特定的喷嘴基础上研究雾化工艺参数对粉末特性和雾化效率的影响，以优化和指导粉末的生产136州。.如美国宾夕法尼亚大学的研究者利用气流彭像技术研究了两种紧祸合喷嘴的气流特征以及气流和液流的作用方式;后者的研究主要是在特定的喷嘴基础卜研究雾化工艺参数对粉末特性和雾化效率的影响，以优化和指导粉未的生产122231.在紧祸合雾化中，包含许多物理和化学过程，存在着气体的动能和液流的热量等传输过程，情况卜分复杂，所以气流与液流作用机理至今没有完全研究清楚.其设计也没有一个完善的理论指导。研究发现，在紧祸合雾化过程中，不但雾化喷嘴的结构对雾化效率有明显形响，而且导液针形状和位置也是影响雾化效率和稳定性的一个重要因素，这两者的优化设计可以使雾化效率达到最佳化。
对于紧锅合雾化的研究最近又有了新的发展，英国PSI公司对紧祸合环缝式喷嘴进行结构优化，一是使气流的出口速度超过声速.从而在较小的雾化压力下获得高速气流，如在2.5MPaJJi力下，氛气的喷出速度可达540m/s,气体消耗最小于5kg/min;二是增加金属液流的体积流率I mil.通常在紧祸合雾化中，为了增加细粉的产率，需要降低金属液流的体积流率(小于0.5Umin),在超声紧祸合雾化技术中体积流率可以大于O.SUmin，这有利于工业化生产和降低生产成本.雾化高表面能的金属，如不锈钢，平均粒度可以达约205m，粉末的标准偏差最低可以降至1.5.而该技术的另一个优点是大大提高了粉末的冷却速度，可以产生快。
冷或非晶结构的粉末.iill公司还结合导液管的优化设计，改进了粉末批量雾化过程中的可靠性和重复性.这些措施包括:加热导液管，以降低金属液流在导液管中冷凝的几率:在熔体表面加压，稳定金属液流的体积流率，从而使粉末粒度分布更窄和均匀;设计特殊形状的导液管，消除金属液体在导液管出口的凝
另外紧祸合雾化技术还可以与热气体雾化技术相结合，在优化喷嘴的同时还可以将气体加热，从而进一步的提升雾化效率。中南大学从英国PSI公司引进了具有上述特征的超声紧祸合雾化技术成套装备，目前已投入正常运行.从使用结果看，该设备和技术代表了紧祸合雾化技术的新的发展方向，且非常具有工业实用意义
1.3气雾化工艺参数对粉末性能的影响及雾化过程控制
气雾化工艺参数是指在雾化工程中可以控制的工艺控制点。在金属熔炼部分可以控制熔体的过热度，在雾化部分主要控制导液管伸出里、导液管口形状、雾化气压等。在雾化设备一定的情况下，通过优化工业参数叮以提高雾化效串。
国内外众多学者对雾化工艺参数进行了大最的研究.Strauss等人1391研究了过热度对粉末粒度的影响，认为通过提高熔体的过热度，可以降低粉末的平均粒度。例如对纯铜粉的雾化，当过热度从250K提高到300K时，粉末的平均粒度由34.885m下降到19.745m144'I.
在紧祸合气雾化喷嘴中，导液管的伸出最对雾化过程的稳定性以及雾化效率具有重要的影响.母育峰山等对此进行了研究.认为导液管的伸出壁影晌到雾化气流场的结构，导液管伸出量过短会使雾化过程产生堵嘴而中断.过长则会消耗雾化气流的能虽，影响雾化效率。
雾化气压对雾化效果具有显著的堵响，提高雾化气压可以增加气体的动能.从而提高了对金属熔体的破碎作用，增加了细粉律.然而，提高雾化气压的同时增加了气量，对子使用惰性气体为雾化介质的工艺来讲，这也同时增加了生产成本，所以无法通过无限制的提高气压来达到降低粉末粒度的目的.需要通过改进雾化喷嘴等方法结合雾化气压的提高来达到提高降低粉末粒度的目的。
1.4气体雾化理论研究
关于气体雾化理论的研究主要集中在两个方面:一是关于喷嘴结构与雾化气流场关系的研究，主要研究气流场的特征与破碎模式，通过研究来优化气流结构，从而提高气流破碎效率。二是关于雾化工艺参数与粉末性能的关系，型来预测和指导雾化工艺实践。
目前，对气雾化破碎机理的研究还很不充分.最初由Hinze提出在雾化过程中存在三种破碎方式:扁豆状、雪茄形和膨胀形，这为后来的Bag. Stretching.Catastrophic三种雾化机制提供了理论基础1411. Dombrowski和Hoopet 421通过模拟实验提出了在高速气流作用下金属熔体被气体粉碎的物理模型，如图I-11所示，他们认为随着熔体受气流作用程度的加强，稳定流动的金属液流逐渐变的不稳定，发展成为波状物后形成条带.条带的截面直径取决于液膜的厚度和波长:
近年来随着高速摄影和纹影技术的应用，很多学者认为雾化还应包括不规则或薄片状颗粒的形成、液流的二次雾化和颗粒间发生的磷撞等过程.因此，金属液流在气流的的作用下，应有如图1-12所示的ti个阶段
1.5研究内容
(I)适合制备微细粉末的紧祸合雾化喷嘴组合(雾化喷枪+导液管的组合件)及其雾化机理的研究。
对于紧锅合结构喷嘴，雾化过程中的堵嘴问题严重制约了雾化过程的顺利进行.所以要尽可能的提高雾化喷枪对熔体液流的抽吸作用.但这一抽吸作用不仅与雾化喷枪的结构、导液管尺寸与形状及伸出最十分密切，[n1时对粉末粒度也产生显著影响.结合气体动力学的研究，分析喷枪组合的雾化气流场特征，与金城液流作用的方式，优化喷嘴组合设计，使其适合微细粉末的制备。
(2)雾化气压对雾化效果的影响研究
通过雾化气压控制粉末粒度是一种直接简便的途径。在合适的雾化喷嘴组合的4础上，通过理论和实践研究得到雾化气压与粉木粒度的关系。
(3)熔体溢度对粉末拉度及粉末形状的影响机理及控制.
熔体a度对粉末粒度及形状的W,响主要体现在过热度方面.高的过热度利于降低熔体枯度及表面张力，提高破碎效率，但同时增加了卫星粉产生的几率。结合热力学与气体动力学的研究，设计最合适的熔体im度。
雾化喷嘴的工作原理 对液态工作介质的雾化原理研究往往滞后于喷嘴雾化技术应用它是为了改进和完善雾化技术而慢慢开展起来的20世纪30年代才开始对液体雾化机理进行研究目前还在研究之中至今对有些雾化方式的机理也还研究的不够透彻下面介绍目前人们对几种主要雾化方式的一般工作原理说明： 一、压力雾化喷嘴 当液体在高压的作用下，以很高的速度喷射出喷嘴进入到静止或低速气流中，由于喷嘴内部流道结构不同，其雾化过程也不同下面介绍不同结构作用下的压力雾化喷嘴。 1直射喷头雾化过程 液体经过加压后获得较大的动能，经过小孔后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变。 2离心喷头液膜射流雾化过程 在液体压力较低的情况下，液体所获得的速度很小，这时主要是液体表面张力和惯性力起作用，虽然液体的表面张力比惯性力大，使液膜收缩成液泡，但在气动力作用下仍破碎成大液，滴随着压力增大，喷射速度增加，液膜在惯性力作用下而变得很不稳定，破碎成丝或带状，与空气相对运动产生强烈的振动，液体自身的表面张力及粘性力的作用逐渐减弱，液膜长度变短、形状发生扭曲，在气动力的作用下破碎为小液滴，在更高的压力作用下液体射流速度更大，液膜离开喷口即被雾化。 在研究离心式喷嘴雾化过程中，发现液体的表面张力越小，则液膜越容易发生破碎形成小丝、带，最后形成更细小的液滴，液体的粘性对液滴破碎起到阻碍的作用，液体的粘稠度越高液体，越不容易雾化成小液滴，只能形成丝甚至是片状或块状，同时我们发现液体的粘性对液体在旋流室的旋流张度也会产生一定的影响，当粘度低时，旋流室的内部结构在切向和径向两个方向上给液体的作用力增大，使液滴的雾化质量变好，在雾化中期表面张力起主要作用，即影响液膜分裂而在雾化后期粘性力、表面张力、油滴惯性力和空气阻力相互作用，是液滴进一步分裂。
喷枪的雾化技术及其发展趋势(Technical development and trends in spraying and atomization) 当涂料涂覆于各种质材的工件表面时，要获得良好雾化的涂料取决于许多因素。涂料、喷枪的选择和喷涂技法无疑是重要的。对于喷涂工具——空气雾化喷枪的详尽了解是获得高质量涂装效果最好的方法。 三种主要的喷枪进料方式 喷枪输送涂料的主要方式包括 1.重力式 (上壶)、2.虹吸式(下壶)和3.压送式三种方式。 1、重力式喷枪的涂料壶设计在喷枪上部，涂 料是依靠自身重力加上压缩空气在通过喷嘴 及风帽时形成的文丘里效应产生真空令涂料 喷出；2、虹吸式(下壶)喷枪则主要依靠文丘里效应将涂料从虹吸杯(下壶)中抽取出来，因此在同样的条件及涂料流量要求下，虹吸式喷枪的喷嘴口径要比重力式喷枪的大；3、压送式喷枪的涂料输送则是依靠涂料输送设备加压来进行的，一般通过涂料压力罐或隔膜泵来进行，由于涂料是压送出来的，而且可通过施加不同的压力调节涂料流量, 一般选用的喷嘴口径较上述两类喷枪更小。 喷枪的部件 喷枪基本结构包含枪身、喷嘴套装（风帽、喷嘴和枪针，简称三件套）、控制部件和其它附件等。为了能达到一个完美的喷涂效果，是离不开 喷枪的核心部件的。SATA喷枪和喷嘴套装是经过 计算机检测和监控下生产的，并保持全世界独家逐 一对每把喷枪和喷嘴套装在出厂前均进行手工调 校，经实操测试确认雾化效果优良才交付给客户的。 因此，在更换喷嘴套装时，三件套严禁出现随意组 合现象，否则，会影响完美的涂装效果。 空气雾化的关键：风帽、喷嘴和枪针 SATA喷枪的喷嘴和枪针是由坚固耐磨、耐腐蚀的V4A钢经过精密的机械加工成形的，喷
煤矿开采中产生的大量粉尘，不仅严重影响矿工的身体健康，而且煤尘还具有爆炸性，威胁煤矿安全生产。近年来，随着煤矿开采强度的增加，粉尘防治问题日渐突出。目前，我国煤矿主要防尘措施是喷雾降尘，使用雾化喷嘴来进行空气清洁，而作为喷雾降尘最基本的元件，其雾化能力(雾流形状和雾粒大小)直接决定了喷雾降尘的效果。 一、喷嘴分类及其特性 1、按雾流形状分类 根据喷嘴形成的雾流形状，可将喷嘴分成锥形实心喷嘴和锥形空心喷嘴两大类。 实心喷嘴以降尘为主，空心喷嘴以阻尘为主。实心喷嘴喷出的锥形实心雾柱的雾流速度较大，被雾粒碰撞的粉尘一般都能降下来。但因为雾流速度大，其周围引射的空气很容易将粒径较小的呼吸性粉尘吹跑，客观上影响了降尘效果。空心喷嘴喷出的锥形雾幕以阻尘为主，为使雾幕覆盖的面积加大，一般都有很大的雾幕锥角，喷嘴离尘源也相对较远。这样也造成在雾幕直径大的一端，雾粒速度已降到很小，除不能捕捉尘粒外，还失去了阻尘作用。 从雾体形状分析，在它的全长区域内，实心喷雾雾体的密度比空心喷雾雾体的密度大，在实心喷雾的有效射程内，一般情况下煤粉尘很难穿过雾幕，所以，实心圆锥形雾体较空心圆锥形雾体效果为佳。 2、按雾化方法分类 (1)机械雾化 机械雾化主要是靠液体在压差作用下产生的高速射流使自身雾化，因此可分为直射式喷嘴、离心式喷嘴和旋转式喷嘴。 直射式雾化和离心式雾化可统称为压力雾化。直射式喷嘴主要依靠水的喷射达到雾化的目的，水压要求比较高，而且喷孔直径越大雾化越粗，故喷孔直径不能太大，流量调节范围比较小。离心式喷嘴是利用高压水经旋流装置产生的离心力产生液膜，被空气破碎而雾化。离心式雾化的效果优于直射式雾化，但是它同样需要较高的供水压力，因此应用条件有所限制。 旋转式喷嘴大体上分为旋转体型和旋转喷口型两大类。旋转体型又分为转杯式和旋盘式。转杯式雾化是将水喷入圆锥形转杯的前端，借助高速旋转的转杯将水展成薄膜，由“离心力喷雾”和“速度喷雾”的综合作用而雾化液体。同理，旋盘式雾化是依靠高速旋转的圆盘来雾化液体。 (2)介质雾化 根据雾化方式的不同又分为气动雾化和气泡雾化，气动雾化喷嘴应用广泛。 气动雾化喷嘴依靠一定压力的气体(压缩空气或蒸汽)形成高速气流，使空气与水之间形成很高的相对速度以达到雾化的目的。其优点是可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。但动力源不单一，系统构成复杂。 (3)特殊喷嘴雾化 特殊喷嘴一般采用超声波、电磁场、静电作用等原理进行雾化。这类喷嘴虽然在其他一些工业应用中效果良好，但因煤矿井下环境恶劣所致，应用较少。
超细雾化喷嘴影响雾化效果的原因 1 前言（来源：https://www.doczj.com/doc/2d5803928.html,/ ） 在航空航天领域、燃烧工程领域及化学工业中广泛应用着各种结构形式的喷璃，特别是在化学工业中应用更为广泛。比如常用的喷雾干燥器中就应用了直射式喷嘴、离心机械雾化喷嘴及空气雾化喷嘴，但以空气雾化喷嘴应用最多。就目前国内所应用的空气雾化喷嘴而言．不论是燃烧工程还是化学工业，所应用的喷嘴基本上是在大流量，粗的雾化粒度条件下工作而对于目前正在研制的新型表面改性设备而言，却需要雾化牲度小于10um，印以超细状态喷出。虽然运用高速(音速或超音速)气流雾化是实现超细雾 化的有效可行的手段之一．但迄今为止，这类喷嘴尚无一套理论计算方法．对空气雾化喷嘴的设计，还以经验、试验为主。本实验用两种喷嘴。一为内混式空气雾化喷嘴，其内流路为液路，外流路为音速雾化气路。二为三流路气一液一气临界空气雾化喷嘴，其中间流路为液陆，内流路为一次亚音速气路，外流路为超音速二次雾化气路。 2 实验装置和实验系统 实验装置和实验系统如图1所示。系统分为水路、气路、喷嘴实验枪体、液雾测试系统4部分。雾化的粒度分布用2200型马尔文激光粒度仪测定。对粒度分布采用R一尺分布。 当采用尺一只分布时，计算机可以将原始数据拟台，直接给出分布方程中的X和N两个参数。由下到方程可得到颗粒的平均直径. 其中：Q——累积分布，即足寸小于D 的液滴体积占总液雾的体积百分数； X ——液滴尺寸分布中的某个特征尺寸； Ⅳ——尺寸分布指数，表征液滴尺寸分布的埘匀性。 实验系统在进行内混式空气雾化喷嘴实验时，只开外气路和液路在进行三流路临界空气雾化喷嘴实验时，内外气路及液路同时参与工作。
当涂料涂覆于各种质材的工件表面时，要获得良好雾化的涂料取决于许多因素。涂料、喷枪的选择和喷涂技法无疑是最重要的。对喷涂工具一空气雾化喷枪的详尽了解是获得高质量涂装效果最好的方法。 １．三种主要的喷枪进料方式 喷枪输送涂料的主要方式包括：重力式（上壶）；虹吸式（下壶）；压送式三种方式（图１）。 （１）重力式 （上壶）喷枪的涂 料壶设计在喷 枪上部，涂料是 依靠自身重力 加上压缩空气， 在通过喷嘴及 （上） ●文／江苏张湘衡 风帽时形成文丘里效应，产生真空，令涂 料喷出。 （２）虹吸式（下壶）喷 枪则主要依靠文丘里效应 将涂料从虹吸杯（下壶）中 抽取出来，因此在同样的 条件及涂料流量要求下， 虹吸式喷枪的喷嘴１：３径要 比重力式喷枪的要大。 （３）压送式喷枪的 涂料输送则是依靠涂料输 用惰性气体保护焊塞焊时，表面亦需处理。新的点焊点要较原先的点焊点增加２０％～３０％，转角处不焊，以避免结构变形、变性。 一般车身后翼子板上的原电阻点焊点的直径不会大于中８ｍｍ。依点直径的大小选用中６．５ｍｍ或０７．５ｍｍ的孔锯钻削即可，新的后翼子板上的焊孔可使用①６ｍｍ或中７ｍｍ。成熟的焊接技艺可使得：原孔中６ｍｍ焊成型后的结点在①７ｍｍ～ｏ８．５ｍｍ之间；原￥７ｍｍ的焊成型后的结点直径在Ｑ８．５ｒｎｍ—ｍ１０ｍｍ之间。“二次更换”时也将方便钻削，而不损及其他联接结构件，有效保持原车的结构件品质与性能。纵深位的焊点、焊缝还需使用ＰＵ结构胶处理，以防锈蚀。 新的后翼子板的切割可使用气动切 割锯或手锯锯割，切忌使用氧乙炔焰焊 割。新的后翼子板与车身之间的联接应使 用联接件。锯缝应使用惰性气体保护焊连 续焊接。联接件与新的后翼子板、原车身 应使用钻孔塞焊技术。联接位的表面处理 必须使用可透焊底漆或底剂处理。 在对车身后翼子板进行更换修复时。 采取以上所提及的步骤方法以及钻削、切 割、焊接技巧技艺，是方便该件在不幸遭 遇“二次碰撞损伤”后的“二次更换”。同 时也有效的保证了。二次更换”后车身的 品质和性能。口 （实习编辑尹鸿仙） 送设备来进行的，一般通过涂料压力罐或 隔膜泵来进行。由于涂料是压送出来的。 而且可通过施加不同的压力来调节涂料流 量，所以一般选用的喷嘴Ｅｌ径较上述两类 喷枪更小。 ２．喷枪的部件 喷枪基本结构包含枪身、喷嘴套装 （风帽、喷嘴和枪针，简称三件套）、控制 部件和其它附件等（图２）。为了达到一个 完美的喷涂效果，离不开喷枪的核心部 件喷嘴套装。喷枪的喷嘴套装（图３）通常 是在计算机检测和监控下生产的。一些 负责任的、专业的厂家更会对每套喷嘴 套装进行手工调校。实操测试后组合成万方数据
水雾化喷头大全 水雾化喷头，用来喷水雾的喷头，几乎所有的喷嘴都能够满足这样的要求，那么根据不同的工况，如何在上万种喷嘴中选择适合自己工况的水雾喷嘴呢？我们先对水雾喷嘴做一分类解释： 用于降尘的雾化喷嘴：降尘分为室外降尘和室内降尘。 室外降尘喷嘴：室外降尘的工况主要为煤厂、焦化厂、化工厂等施工现场。在装卸料的时候会有很大的灰尘。这时候需要降尘，室外降尘量比较大，一般为这种工况推荐的是实心喷嘴、螺旋实心喷嘴；具体流量大小，参数等还需要因客户的工况详细确认。实心喷嘴角度可达120度。 室内降尘的水雾喷头：室内降尘有大量和微量降尘。大量降尘还是选择实心喷嘴，防止喷嘴堵塞。微量降尘主要为人工操作车间，或者要求湿度不能太高的场合。这样的工况一般选用的水雾化喷嘴为微细雾化喷嘴，精细雾化喷嘴，二流体雾化喷嘴（空气雾化喷嘴）。这几类喷嘴流量范围广，喷雾量均匀，喷雾颗粒小，在不同的压力下有不同的喷雾效果。 微细雾化喷嘴（水雾化喷嘴），依靠液体压力雾化，压力越高雾化效果越好。微细雾化喷嘴的喷雾角度较小，覆盖面积窄，适合小空间的喷雾加湿。水雾化喷嘴喷雾角度60度，有效喷射距离60，覆盖均匀。 二流体雾化喷嘴，雾化效果上乘的雾化喷嘴，喷雾距离可达3-4米，有效覆盖1米，喷雾粒径小到10微米，喷雾均匀，雾化喷嘴的主体分为多种规格。有流量可调的雾化喷嘴jn，自动控制雾化喷嘴JAU，防堵清楚针空气雾化喷嘴JCO，迷你型空气雾化喷嘴MK。 雾化喷嘴的喷雾形状有扇形喷雾、实心锥形喷雾、空心喷雾。 水雾化喷头，微细雾化喷嘴、精细雾化喷嘴、高压雾化喷嘴、空气雾化喷嘴、多头雾化喷嘴。 水雾化喷嘴的更多信息请您咨询上海斐卓喷雾系统公司。我司可按客户要求特殊定制。
不堵雾化喷嘴---北京欧科嘉斯科技有限公司制造 北京欧科嘉斯科技有限公司开发的气水混合雾化喷头具有自动清除出水口水垢和积尘、防止滴水功能的气动针阀：在智能控制器控制压缩空气的通断下，可以控制喷嘴阀芯（即气动针阀）的往复运动，喷嘴阀芯前端的细针可以将出水口的水垢和积尘迅速以机械方式清除掉。在控制器正常运行状态下，具有定时清理功能。当压缩空气断开或气压低于0.2MPa时，喷嘴阀针在尾部机械力的作用下，立即将出水口密封，滴水不流。在雾化喷嘴内部设置气控装置数国内外首创。目前国外和国内同类雾化喷嘴均不具有自动清理功能，无法实现自动清除水垢和积尘的功能；长时间运行的雾化喷嘴在启停的时候必然会出现喷水和滴水现象。 雾化喷嘴结构决定了其真空吸水功能：雾化喷嘴探出的出水口在高速旋转的压缩空气作用下，形成负压吸水。水在高速旋转的压缩空气力的作用下被充分雾化。由于喷水没有压力，水对出水口的磨损非常小；由于负压吸水，对于供水管路耐压要求较低，不会出现管路爆裂现象；从而避免不必要的安全隐患。目前，国内外的雾化喷嘴均采用压力供水方式工作，普遍存在以下缺点：以高压水单介质为多，普遍存在雾化颗粒较粗，系统安全性较差，降尘效率相对较低，对供水管路要很高，雾化喷嘴结构简单、容易阻塞而造成滴水，7MPa高压水冲击会造成水管路爆裂的可能。本方案产品的雾化喷嘴采用负压吸水，解决了上述问题。此加湿系统为压缩空气负压诱导加湿。在保证很大加湿量的同时，还能保证最佳雾化效果，雾粒直径约为5-10μm。 北京欧科嘉斯科技有限公司系列加湿器具有如下特点： 1、加湿效率高，能在短时间内使水迅速汽化，加湿效率为100%。 2、智能电路控制喷嘴实现自动清洗功能，使雾化喷嘴永远工作在最佳状态。 3、喷嘴结构采用气动针阀控制水路通断，加湿系统在启停时不会出现渍水、滴水现象。 4、欧科加湿系统在湿度控制器的控制下，实现自动恒湿运行。 5、此加湿系统可适用于任何水质，降低维护工作量，节约运行成本。 6、安装简单、方便，运行可靠。 7、选用优质不锈钢材质精密加工的喷嘴可确保长使用寿命，免维护。
金属粉末制取方法概述 来源：粉体圈日期：2016年06月01日 金属粉末制取方法(粉体技术)，通常按转变的作用原理分为机械法和物理化学法两类，既可从固、液、气态金属直接细化获得，又可从其不同状态下的金属化合物经还原、热解、电解而转变制取。难熔金属的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或还原－化合方法制取。因制取方法不同，同一种粉末的形状、结构和粒度等特性常常差别很大。粉末的制取方法列表如下，其中应用最广的是还原法、雾化法、电解法。 金属粉末制取方法还原法： 利用还原剂夺取金属氧化物粉末中的氧,而使金属被还原成粉状。气体还原剂有氢、氨、煤气、转化天然气等。固体还原剂有碳和钠、钙、镁等金属。氢或氨还原，常用来生产钨、钼、铁、铜、镍、钴等金属粉末。碳还原常用来生产铁粉。用金属强还原剂钠、镁、钙等，可以生产钽、铌、钛、锆、钒、铍、钍、铀等金属粉末（见金属热还原）。用高压氢气还原金属盐类水溶液，可制得镍、铜、钴及其合金或包覆粉末（见湿法冶金）。还原法制成的粉末颗粒大多为海绵结构的不规则形状。粉末粒度主要取决于还原温度、时间和原料的粒度等因素。还原法可制取大多数金属的粉末，是一种广泛应用的方法。
雾化法： 雾化法将熔融金属雾化成细小液滴，在冷却介质中凝固成粉末。雾化法是用高压空气、氮气、氩气等（气体雾化）和高压水（水雾化）作喷射介质来击碎金属液体流。也有利用旋转盘粉碎和熔体自身（自耗电极和坩埚）旋转的离心雾化法，以及其他雾化方法如溶氢真空雾化、超声波雾化等。由于液滴细小和热交换条件好，液滴的冷凝速度一般可达到100～10000K/s,比铸锭时高几个数量级。因此合金的成分均匀，组织细小，用它制成的合金材料无宏观偏析，性能优异。气雾化粉末一般近球形，水雾化可制得不规则形状。粉末的特性如粒度、形状和结晶组织等主要取决于熔体的性能(粘度、表面张力、过热度)和雾化工艺参数（如熔体流直径、喷嘴结构、喷射介质的压力、流速等）。几乎所有可被熔化的金属都可用雾化法生产,尤其适宜生产合金粉末。此法生产效率高,并易于扩大工业规模。目前不仅用于大量生产工业用铁、铜、铝粉和各种合金粉末，还用来生产高纯净度(O2<100ppm)的高温合金、高速钢、不锈钢和钛合金粉末。此外，用激冷技术制取快速冷凝粉末（冷凝速度>100,000K/s）日益受到重视。用它可以制出高性能的微晶材料。 电解法： 在金属盐水溶液中通以直流电、金属离子即在阴极上放电析出，形成易于破碎成粉末的沉积层。金属离子一般来源于同种金属阳极的溶解，并在电流作用下自阳极向阴极迁移。影响粉末粒度的因素主要是电解液的组成和电解条件。一般电解粉末多呈树枝状，纯度较高,但此法耗电大,成本较高。电解法的应用也很广泛，常用来生产铜、镍、铁、银、锡、铅、铬、锰等多种金属粉末；在一定条件下也可制取合金粉末。对于钽、铌、钛、锆、铍、钍、铀等稀有难熔金属，常采用复合熔盐作为电解质以制取粉末。 机械粉碎法： 主要是通过压碎、击碎和磨削等作用将固态金属碎化成粉末。设备分粗碎和细碎两类。主要起压碎作用的有碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备。主要起击碎和磨削作用的有锤碎机、棒磨机、球磨机、振动球磨机、搅动球磨机等粉碎设备。机械粉碎法主要适用于粉碎脆性的和易加工硬化的金属和合金，如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等，也用来破碎还原法制得的海绵状金属、电解法制取的阴极沉积物；还用于破碎氢化后发脆的钛，然后再脱氢制取细钛粉。机械粉碎法效率低，能耗大，多作为其他制粉法的补充手段，或用于混合不同性质的粉末。此外，机械粉碎法还包括旋涡研磨机，它靠两个叶轮造成涡流，使被气流所夹裹的颗粒相互高速碰撞而粉碎，可用于塑性金属的碎化。冷流破碎法是用高速高压
序号项目 1原始条件序号项目 1炉子压力2空气压力3空气温度 空气理论比容4空气比容 5空气与燃油之比6燃料油流量7燃料油压力8燃料油温度 9燃料油20℃时重度10空气流量2设计计算序号项目 11混合室压力 12空气进入混合室压力比13空气进入混合室流量系数14空气绝热指数15161718192021222324252627282930 空气流量计算系数空气流通强度空气孔口总截面积空气孔数目空气孔口直径燃料油温度系数热燃料油重度 油压与混合室压力差燃料油孔口流通强度燃料油入混合室流量系数燃料油孔口截面积 燃料油孔口数目燃料油孔口直径 喷头孔口与蒸汽孔口面积之比喷头孔口截面积喷头孔口数目 空气雾化油喷嘴设计计符号单位234 符号PP1t1 υ1υ1 单位kg/cm2 kg/cm2 ℃ m3/kgm3/kgkg/hkg/cm2 ℃g/cm3 mG2P2t2r20G1符号Pmβ1u1kψb1F1n1 d1ξr110 ΔP kg/h单位kg/cm2 kg/mm2·hmm2个mm g/cm3/℃ g/cm3 b2u2F2n2d2F3/F1F3n3 kg/cm2 kg/mm2·hmm个mmmm2个 31喷头孔口直径d3mm 油喷嘴设计计算 计算公式或参数范围 5给定值或计算值6说明7计算公式或参数范围给定值或计算值0.3~0.5说明1绝压5.5绝压28.80.7733952050.1554516640.63
80 5绝压 110 0.85 50.4G1=m*G2 计算公式或参数范围 Pm=0.61*P1-0.43 β1=Pm/P1 0.75~0.8 b1=1.595*(P2/υ1)^0.5给定值或计算值说明2.315表压0.514444444β1>ψkp0.71.49.487337386 15.6806889 8取值 1.580166125取值d1=1.6 -0.00072 0.7852 1.685 58.01640117 0.7 1.969886308 1 1.58411152取值d2=1.6 2 31.36137779 16u2=0.7~0.9 1.580166125取值d3=1.6
等离子旋转雾化法制备粉体材料 姓名：周阳 学号：S161301254 课程：现代材料制备技术 老师：陈刚 2016年10月26日
1 概况 等离子旋转雾化法是快速凝固技术的一种，快速凝固技术是将金属、合金熔体直接雾化制得球形粉末，或通过高压雾化介质（水或气体）的强烈冲击，或通过离心力使之破碎，高速冷却凝固实现的。 目前非常热门的3D打印技术中，获得高品质、低成本的球形粉体材料是满足金属3D打印技术及制备高性能金属构件的关键环节。现阶段，快速凝固制粉工艺是制备金属3D打印粉体材料的核心技术之一。目前，应用于金属3D打印粉体材料制备的快速凝固技术主要有惰性气体雾化法（AA法）、真空感应气雾化法（VIGA法）、无坩埚电极感应熔化气体雾化法（EIGA法）、等离子火炬法（PA法）以及等离子旋转雾化法（PREP法）等。其中，PREP法制备的粉末具有表面清洁、球形度高、伴生颗粒少、无空心/卫星粉、流动性好、高纯度、低氧含量、粒度分布窄等优势，适合金属3D打印。 将金属或合金制成自耗电极，电极端面受电弧加热而熔化为液体，通过电极高速旋转的离心力将液体抛出并粉碎成细小液滴，最后冷凝成粉末的方法就是旋转电极法。这种制粉方法在1974年由美国核金属公司首先开发成功，可根据等离子弧电流的大小和电极转速调控粉末的粒径，其原理示意图[1]见图1 图1 等离子旋转电极原理示意图[1] 日本早在1990年就采用等离子旋转电极法在用来制作人造骨和过滤器的大粒径（几百微米）钛合金粉末的制备上实现了突破，并且表明等离子旋转电极法是最清洁的粉末制备方法之一，并预言该种方法将成为工业制备钛粉的主流技术。 2010年利用等离子旋转电极法制备出了TC11钛合金球形粉末[2]，所制备的粉末的化学成分与原料棒材成分近似，且球形度好，无空心，颗粒表面光滑，行
雾化喷嘴的特点和工作原理 空气雾化喷嘴简介 空气雾化喷嘴的特殊内部结构设计能够使液体和气体均匀混合，能够产生微细液滴尺寸的喷雾或则粗液滴喷雾。通常，通过增加气体压力或则降低液体压力均可以得到更加微细的液滴喷雾，从而导致较高的气体流动率液体流率比。 可调式型空气雾化喷嘴能够调节液体流量，能够不改变空气压力和液体压力的环境下，同样可以产生合乎要求的喷雾，因此具有很强的适应性。 每一种喷雾装置均由空气帽和液体帽组成，能够提供扇形和圆形的两种喷雾形式，并有着广泛的流量范围。喷嘴体的入口接头有多重尺寸，适合大多数常用的管道。以上喷嘴部件都是可以互换的，这为得到不同的喷雾性能提供了非常大的灵活机动性。 那么雾化喷嘴特点只要有：空气雾化喷嘴产生的微细液滴喷雾，能够对周围环境发挥到极好的加湿作用。该系列喷嘴是要求有效湿度控制场所的理想选择。 雾化喷嘴特点： 1、雾化颗粒非常细小、均匀、确保完全蒸发。 2、雾化水雾覆盖面积大。气液雾化喷枪的最大雾化直径可达3um-4um,能与烟气混合更充分，有利于烟气降温调量，而在整个水量变化范围内，雾化颗粒基本保持不变。 3、显著节能，它可以在较低的气压条件下实现微细雾化。除本身使用气，水都为低压，能源消耗低以外，由于气液雾化喷枪可在保证不湿低的条件下将烟气温度调到设定值。使进入除尘器的阎启亮相对减少，风机电耗相应降低。 4、确保除尘器发挥最高效率。对于布袋除尘器来说，由于烟气温度在保证不湿底的条件下，烟气量减少，从而节省布袋。而且可以选用价格不昂贵的低温布袋。对于静电除尘系统来说，烟气通过降温调质，将比电阻调制最低，从而提高了电除尘器的效果。 5、压缩空气消耗量低。在同类气液雾化喷枪中，空气消耗量最低。 6、水量调整范围不大，对于气液雾化喷枪通过自动调整水及气体的压力，喷雾水量可在最大设计流量和零之间连续调整。这样的水量调节范围，可以在生产工况不稳定时，通过调节系统方便地调节喷水量，而在整个水量变化范围内，雾化颗粒基本保持不变。 7、粉尘扑捉能力强，脱硫效率高，雾化粒细小，且离开喷头的速度快，在距离喷头1.2M时依然可达到25-30m/s，这样高速的水雾颗粒通过有效的弹性碰撞，使相当一部分的粉尘颗粒附聚。 8、气液雾化喷枪比普通形式喷嘴的孔径更大，具有优异的抗堵塞性能，一般的高压水喷嘴为了保证雾化颗粒尽可能细小，一般孔径不会超过2mm，容易出现结垢、因水过滤器不好等因素造成的堵塞现象。而我们的气液雾化喷枪具有3-8个孔径为6.3mm 的喷孔。其独特的超大喷孔设计，对水中杂质颗粒具有更大的适应性。对于使用河水，工业循环水用户可减少水质预处理的费用。 9、由于特殊的雾化塔与喷雾系统的设计，在反应器中利用与周边烟气形成的速度差和压力差，实现烟气与细小水珠和水蒸气以及反映剂的最有效混合，是脱硫，去除HF，HCL，SO2,H2S以及脱销的理想选择。 10、外加控制系统根据烟气温度的变化自动调节喷枪的喷水量，保证除尘器出口温度维持在适当的范围内，控制系统稳定、可靠、准确。蒸发冷却：冷却热气体和降低排放的最佳方法。 雾化喷嘴特征： 1、PVC掩盖锌合金体 2、柔软舒服的抓地力没有冰冷的感受。
金属粉末的制备方法及基本原理 1 引言 金属粉末尺寸小,比表面积大,用其制得的金属零部件具有许多不同于常规材料的性质, 如优良的力学性能、特殊的磁性能、高的电导率和扩散率、高的反应活性和催化活性等。这些特殊性质使得金属粉末材料在航空航天、舰船、汽车、冶金、化工等领域得到越来越广泛的应用。 2 金属粉末的制备方法 2.1 机械法 机械法就是借助于机械力将大块金属破碎成所需粒径粉末的一种加工方法。按照机械力的不同可将其分为机械冲击式粉碎法、气流磨粉碎法、球磨法和超声波粉碎法等。目前普遍使用的方法还是球磨法和气流磨粉碎法,其优点是工艺简单、产量大,可以制备一些常规方法难以得到的高熔点金属和合金的纳米粉末。 2.1.1 球磨法 球磨法主要分为滚动球法和振动球磨法。该方法利用了金属颗粒在不同的应变速率下因产生变形而破碎细化的机理。其优点是对物料的选择性不强,可连续操作,生产效率高,适用于干磨、湿磨,可以进行多种金属及合金的粉末制备。缺点是在粉末制备过程中分级比较困难[3]。 2.1.2 气流磨粉碎法 气流磨粉碎法是目前制备磁性材料粉末应用最广的方法。具体的工艺过程为:压缩气体经过特殊设计的喷嘴后,被加速为超音速气流,喷射到研磨机的中心研磨区, 从而带动研磨区内的物料互相碰撞,使
粉末粉碎变细; 气流膨胀后随物料上升进入分级区,由涡轮式分级器分选出达到粒度的物料,其余粗粉返回研磨区继续研磨, 直至达到要求的粒度被分出为止。整个生产过程可以连续自动运行,并通过分级轮转速的调节来控制粉末粒径大小( 平均粒度在3～8 μm)。气流磨粉碎法适于大批量工业化生产,工艺成熟。缺点是在金属粉末的生产过程中,必须使用连续不断的惰性气体或氮气作为压缩气源, 耗气量较大;只适合脆性金属及合金的破碎制粉。 2.2 物理法 物理法一般是通过高温、高压将块状金属材料熔化,并破碎成细小的液滴,并在收集器内冷凝而得到金属粉末,该过程不发生化学变化。目前研究和使用最多的物理法主要有等离子旋转电极法和气体雾化法。 2.2.1 等离子旋转电极法 等离子旋转电极法的原理是将金属或合金制成特定规格的棒料,然后装入旋转模腔,再将等离子枪移至棒料前,在等离子束的作用下,棒料端部开始熔化, 形成的液体受到离心力和液体表面张力的双重作用,被破碎成液滴飞离电极棒,最终冷凝成球形金属粉末[4]。该方法根据电极转速和等离子弧电流的大小调节控制粉末粒径。优点是所得粉末球形度好,氧含量低;缺点是粉末不易制取,每批次的材料利用率不高。 2.2.2 气体雾化法 气体雾化法是生产金属及合金粉末的主要方法之一。气体雾化的基本原理是用高速气流将液态金属流破碎成小液滴并凝固成粉末的过程。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、生产成本
雾化喷嘴的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
雾化喷嘴的工作原理 对液态工作介质的雾化原理研究往往滞后于喷嘴雾化技术应用它是为了改进和完善雾化技术而慢慢开展起来的20世纪30年代才开始对液体雾化机理进行研究目前还在研究之中至今对有些雾化方式的机理也还研究的不够透彻下面介绍目前人们对几种主要雾化方式的一般工作原理说明： 一、压力雾化喷嘴 当液体在高压的作用下，以很高的速度喷射出喷嘴进入到静止或低速气流中，由于喷嘴内部流道结构不同，其雾化过程也不同下面介绍不同结构作用下的压力雾化喷嘴。 1直射喷头雾化过程 液体经过加压后获得较大的动能，经过小孔后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变。 2离心喷头液膜射流雾化过程 在液体压力较低的情况下，液体所获得的速度很小，这时主要是液体表面张力和惯性力起作用，虽然液体的表面张力比惯性力大，使液膜收缩成液泡，但在气动力作用下仍破碎成大液，滴随着压力增大，喷射速度增加，液膜在惯性力作用下而变得很不稳定，破碎成丝或带状，与空气相对运动产生强烈的振动，液体自身的表面张力及粘性力的作用逐渐减弱，液膜长度变短、形状发生扭曲，在气动力的作用下破碎为小液滴，在更高的压力作用下液体射流速度更大，液膜离开喷口即被雾化。 在研究离心式喷嘴雾化过程中，发现液体的表面张力越小，则液膜越容易发生破碎形成小丝、带，最后形成更细小的液滴，液体的粘性对液滴破碎起到阻碍的作用，液体的粘稠度越高液体，越不容易雾化成小液滴，只能形成丝甚至是片状或块状，同时我们发现液体的粘性对液体在旋流室的旋流张度也会产生一定的影响，当粘度低时，旋流室的内部结构在切向和径向两个方向上给液体的作用力增大，使液滴的雾化质量变好，在雾化中期表面张力起主要作用，即影响液膜分裂而在雾化后期粘性力、表面张力、油滴惯性力和空气阻力相互作用，是液滴进一步分裂。
喷嘴不同喷雾方式及其应用与喷嘴排布 1、喷嘴流量公式的分析 1)流量及锥角均偏小，可研磨加大喷口直径dc，此时的流量系数u降低，a值增大，流量仍然显著增大。这足由于喷口面积Fc=πr2增大的作用超过u减小的作用(喷口阻力减小)。dc 增大时，旋流增强，a增大。 2)流量偏小，锥角偏大，可增大切向槽(孔)尺寸，几何特性A减小，进入旋流室的人口速度减小，中心气体旋涡半径减小，有效喷出环形面积增大、qv增加，旋流减弱，a减小。 3)锥角偏小，可研磨喷口端面，以缩短喷口长度Le。减小Le将使喷口阻力减小，有利于a明显增大.Le太小会恶化雾化质量。 4)喷嘴的燃油分布的不均匀度与许多因素有关，并且主要受喷嘴零件加工质量的影响，将在后面再作说明以上性能调整一般原则也可以作为设计计算中参数调整的指导性条款。1、喷雾方式及其应用 目前欧美国家的多家喷嘴专业生产公司为锅炉生产燃油燃烧器上的喷嘴，基本上都是带旋流锥的单油路压力雾化喷嘴，并且可以提供不同喷雾方式的喷嘴，各个公司以不同代号加以区分，按欧洲标准分为五种(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)，非欧洲标准分为三种(实心S，空心H，半实心B)。 所谓喷雾方式就是垂直喷雾锥的截面上燃燃油分布不同，大体上可以区分为空心及超空心)、半空心、实心(或称弥散型)等。 不同喷雾方式与供油量、喷雾锥角要求有关，有的与点火、燃烧噪音及污染性能有关。一般空心喷雾的火焰短，实心的火焰长。 上述不同喷雾方武的形成，主要是在旋流锥与喷孔之问采取了不同结构措施： 有的是在旋流锥出口端加装一个不同结构尺寸的孔板(含旋流室与喷口)； 有的是在旋流锥出口端的内凹圆孔的尺寸不同等。 具体结构尺寸很难经理论计算确定，而是通过反复试验后才可以确定。 另外喷雾方式也随流量(或油压)变化，当流量增大，喷雾锥的空心度也增大。 总之，通过改变燃油进人旋流室的切向和径阳分速的关系，以实现不同喷雾方式。 上述多种喷雾方式实际上可分为空心和实心锥两大类。 除此之外，还有一种扇形喷雾方式，即喷雾呈大张角扇片式展开，因此也称为扇片式喷嘴。不同喷雾方式可以在单一液体工质机械雾化喷嘴上实现，也可以在液态丁质的空气(或蒸汽)雾化喷嘴上实现。不同的喷雾方式各有其特点，人们利用其特性应用于不同的燃
3D 打印金属粉末的制备方法 目录 摘要：......................................................................... 2.. . Abstract: ........................................................................................................................... 2.. . 1 3D 打印金属粉末 3... 2 金属粉末的制备工艺 ................................................... 4.. 2.1 水雾化法 5... 2.2 气雾化法 6... 2.2.1 层流雾化技术................................................. 6.. 2.2.2 超声紧耦合雾化技术........................................... 7.. 2.2.3 热气体雾化法................................................. 7.. 2.3 国内3D 打印金属粉末的雾化工艺..................................... 8.. 2.3.1 真空雾化制粉................................................. 8.. 2.3.2 超高压雾化法................................................. 8.. 3 结论 9... 参考文献：........................................................... 1..0.
雾化喷嘴的种类及特点介绍—长原喷嘴 生产的喷嘴在行业内有非常丰富的经验，多年来也制作了许多精致的雾化喷嘴去满足客户的需求,近期收到了许多关于雾化喷嘴的询问，就特地对生产的雾化喷嘴进行种类及特点的介绍。雾化喷嘴的种类 生产的雾化喷嘴大致种类分为：压力式雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、气动雾化喷嘴、超声或哨声雾化喷嘴。此外根据一些领域的需要，生产了静电式、撞击式、同轴式等雾化喷嘴。雾化喷嘴大体种类和特点如下： 1、压力式雾化喷嘴通过小孔将液体喷出，实现压力势能向动能的转换，从而获得相对于周围气体的较高的流动速度，通过气液之间强烈的剪切作用来实现液体的雾化。 2、旋转式雾化喷嘴：液体通过高速旋转的圆盘、圆杯或具有径向孔的甩油盘将燃料甩出，形成液膜，在表面张力的作用下实现液体的雾化。 3、气动雾化喷嘴利用气体介质与液体介质之间的相互挤压、加速活剪切作用，将液体雾化。主要包括气体辅助雾化喷嘴、气爆雾化喷嘴、气泡雾化喷嘴几种形式。 4、超声或哨声雾化喷嘴是利用压电陶瓷或簧片哨产生的超声波或机械超声，利用超声的空化现象实现液体的雾化，包括超声雾化喷嘴、哨声雾化喷嘴等形式。
雾化喷嘴产品图片 如果按照，雾化原理的标准来来分类的话，那么雾化喷嘴可以分为： 1、液体加压式喷嘴 液体加压式喷嘴，也称为单流体喷嘴，顾名思义就是喷嘴喷出来的只有一种物质，因为是雾化喷嘴所以流出来的就是液体了。这种喷嘴仅使用泵浦将液体加压至所需之压力，所以也被称为液体加压式喷嘴，但这种类型的喷嘴其平均喷雾粒径较粗，最细喷雾粒径约为50UM。 2、气体辅助式喷嘴 气体辅助式喷嘴也被称为二流体喷嘴，顾名思义就是让两种物质混合后再雾化的喷嘴，比如说一些畜牧行业，需要对场地进行消毒，这个时候就可以加入吸毒水，水和一定比例的消毒水对场地进行雾化还具有消毒作用。同时这种喷嘴液体供给方式又可以分为压力式及虹吸式二种，平均喷雾粒径较细，最细可达10~20UM东莞长原喷雾技术有限公司专业生产工业用各类型喷淋喷雾产品，品种多达几万个，拥有客户几千多家，是国内最大的喷嘴厂家之一。公司拥有世界上最先进的CNC电脑车床以及检测设备、专业的研发实验室、优良的品质和性价比服务于全球知名企业。。
空气雾化喷嘴是利用高速空气射流与低速水射流相互作用产生可调雾化细度的喷嘴。空气雾化喷嘴喷头有多种规格可选，需要根据实际使用环境来选择不同的空气雾化喷嘴。 雾化喷嘴分为精细雾化喷嘴和空气雾化喷嘴这两种，那它们有什么区别呢？ 精细雾化喷嘴无需使用压缩空气，利用液压即可形成非常微细的雾化喷雾，非常细小的颗粒，形成雾状喷雾效果，墙上安装型，可安装在外墙，容器和管道。空气雾化喷嘴需要一个单一的空气源来提供雾化空气。一些型号装有自动气缸或清除／断流针，需要一条额外的空气通道。所有的型号都需要液流通道。液流通道通过增压、配备虹吸传送或重力传送装置来输送液体。 精细雾化喷嘴中多数的喷嘴内置滤网，可拆卸，便于清洗安装。无论是精细雾话喷嘴还是空气雾化喷嘴作用都是一样的，都是为了产生很细密的雾化效果。 设计特征: D系列空气雾化喷嘴特殊的内部结构设计能使液体和气体均匀混合，产生微细液滴尺寸的喷雾或粗液滴喷雾。通常，通过增加气体压力或降低液体压力可得到更加微细(30微米左右)的液滴喷雾，从而导致较高的气体流率与液体流率比。 可调型空气雾化喷嘴能够调节液体流量，在不改变空气压力和液体压力的环境下，同样可以产生合乎要求的喷雾，因此具有很强的适应性。 以下几种常规： 标准CC扇形喷嘴 设计特点：扇形喷嘴将液体分布成扇形或层雾状喷雾；液滴大小小到中等； 喷射面积均匀，压力和流量适应范围广；在3bar压力下，喷射角度从0°（液柱流）到110°；
当需要多个喷嘴进行重叠喷雾时，边缘覆盖效果逐渐变细，喷雾均匀；通畅的液体流通道尽可能的减少了堵塞。产品信息：https://www.doczj.com/doc/2d5803928.html, MEG高压扇形喷嘴 设计特点：可以产生高冲击力的扇形水流，角度从0°到65°?材质为硬化合金钢，其 耐磨程度为普通不锈钢的3-4倍，极大地延长了喷嘴的使用寿命 ?硬化不锈钢本体，镶嵌碳化钨嘴芯，进一步延长了喷嘴的使用寿命。?可耐高压至275 巴?具有内部导向叶片，可起到稳定液流，提高打击力，减少喷嘴磨损的作用 一般应用?高压清洗?洗车?表面处理?高压喷涂?喷淋?喷漆
金属粉末的制备方法及基本原理 金属粉末的制备方法及基本原理摘要制取粉末是粉末冶金的第一步。为了满足对粉末的各种要求，也就要有各种各样生产粉末的方法，机械法、物理法、物理化学法等超细金属粉末的制备方法，还原和机械法是制备金属粉末的基本方法关键词金属粉末的制备，机械研磨法，雾化法，还原法，电解法制取粉末是粉末冶金的第一步。为了满足对粉末的各种要求，也就要有各种各样生产粉末的方法，这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物从固态、液态或气态转变成粉末状态。在冶金制品生产时，其选择主要取决于以下两个因素：粉末的性能和最低的成本。是为能否制取一定物理机械性能和其它特殊性能的制品。主要取决于金属粉末的性能。从过程的实质来看，现有制粉方法大体上可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；物理化学法是借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的。粉末的生产方法很多，从工业规模而言，应用最广泛的是还原法、雾化法和电解法；而气相沉积法和液相沉淀法在特殊应用时亦很重要。 一机械研磨法固态金属的机械粉碎既是一种独立的制粉方法，又常作为某些制粉方法不可缺少的补充工序。因此，机械粉碎法在粉末生产中占有重要的地位机械研磨主要用来：粉碎脆性金属和合金，如锑、锰、铬、高碳铁、铁合金等以及研磨还原海绵状金属块或电解阴极沉积物；可以研磨经特殊处理后具有脆性的金属和合金，例如，研磨冷却处理后的铅以及加热处理后的锡；如钛经氢化处理后，进行研磨，最后脱氢可以制取细粒度的高纯钛粉下面主要以球磨为例讨论机械研磨的规律。1 球磨机转速慢时，球和物料沿筒体上升至自然坡度角，然后滚下，称为泻落。这时物料的粉碎主要靠球的摩擦作用2 球磨机转速较高时，球在离心力的作用下，随着筒体上升至比第一种情况更高的点平衡，这时物料不仅靠球与球之间的摩擦作用，而主要靠球落下时的冲击作用而被粉碎，其效果最好继续增加球磨机的转速，当离心力超过球体的重力时，紧靠衬板的球不脱离筒壁而与筒体一起回转，此时物料的粉碎作用将停止。影响球磨的因素：1 球磨筒的转速；2 装球量在一定范围内增加装球量能提高研磨效率。在转速固定时，装球量过少，球在倾斜面上主要是滑动，使研磨效率降低；3 球料比，在研磨中还要注意球与料的比例。料太少，则球与球间碰撞加多，磨损太大；料过多，则磨削面积不够，不能很好磨细粉末，需要延长研磨时间，能量消耗增大。4 球的大小，球的大小对物料的粉碎有很大影响。如果球的直径小，球的质量轻，则对物料的冲击力弱；但球的直径太大，则装球的个数太少，因而撞击次数减少，磨削面积减小，也使球磨效率降低。 5 研磨介质，物料除了在空气介质中干磨外，还可在液体介质中进行湿磨，后者在硬质合金、金属陶瓷及特殊材料的研磨工艺中常被采用。 二雾化法雾化法属于机械制粉法，直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法，应用较广泛，生产规模仅次于还原法。雾化法又称喷雾法，可以制取铅、锡、铝、锌、铜、镍、铁等金属粉末，也可制取黄铜、合金钢、高速钢、不锈钢等预合金粉末。制造过滤器用的青铜、不锈钢、镍的球形粉末目前几乎全是采用雾化法生产。雾化法包括：二流雾化法，水雾化；离心雾化法，分旋转圆盘；其他雾化法，如真空雾化、油雾化等。下面主要讨论气体雾化和水雾化，并简要介绍离心雾化法二流雾化法雾化过程原理：二流雾化法是用高速气流或高压水击碎金属液流的，而机械粉碎法是借机械作用破坏固体金属原子间的结合，所以雾化法只要克服液体金属原子间的键合力就能使之分散成粉末，因而雾化过程所需消耗的外力比机械粉碎法小得多。从能量消耗这一点来说，雾化法是一种简便的经济的粉末生产方法。根据雾化介质（气体、水）对金属液流作用的方式不同，雾化具有多种形式：平行喷射，气流与金属液流平行；垂直喷射，气流或水流与金属液流互呈垂直方向，这样喷制的粉末较粗，常用
目录 一、国内外喷射沉积技术发展历程..................... １ 1 国外喷射沉积技术发展历程....................... １ 2 国内喷射沉积技术发展历程...................... １ 3 喷射沉积坯件形状模型研究现状.................. ４ 4 喷射沉积技术的工业化发展现状.................. ４二雾化沉积技术工艺的产业化状况..................... ６
一、国内外喷射沉积技术发展历程 1 国外喷射沉积技术发展历程 雾化沉积技术的概念最早由英国Swansea大学Singer教授于1968年提出，并于1972年获得专利。作为工程技术则是从1974年英国Osprey Metals公司取得专利权开始，该公司成功地将Singer提出喷射沉积成形应用于锻造毛坯的生产，发明了著名的Osprey工艺[1]。在此期间，Singer教授的学生Brooks等人对Osprey工艺作大量研究，设计制造了多种Osprey成套设备，并致力于成形工艺和扩大实用范围的研究，先后在Al-Cu、高合金铸铁、工具钢、高温合金中得到良好效果，取得多项专利，使雾化沉积技术技术获得了迅速发展。美国加州理工学院欧文分校的E. J. Lavernia教授对雾化沉积技术铝合金、镁合金、反应喷射沉积金属基复合材料、喷射沉积过程的基础（如雾化液滴沉积过程的临界条件）和喷射沉积过程中等轴晶粒的形成机制等方面均进行了卓有成效的研究[2]。雾化沉积技术技术经历了适用合金系统的实验研究（1975—1984年）、工艺优化和雾化沉积机理的研究（1984—1992年）、雾化技术规模的扩大与产业化（1992—1998年）等自身发展和重大改进的历程。近年来，雾化沉积技术技术已成为材料科学与工程界的研究和产业化发展的热点之一。自2000年开始，每3年举行一次喷射沉积及熔体雾化国际会议，第三届会议于2006年在德国不来梅大学召开，2009年9月在美国巴尔的摩召开第4届喷射沉积及熔体雾化国际会议暨第七届雾化沉积技术国际会议。国际上正在进行研究和开发的科研机构和企业主要有：美国的美国海军武器中心（NSWC）、麻省理工学院（MIT）、DREXEL大学、加州理工学院和ALCOA铝业公司等，英国的牛津大学、剑桥大学、伯明翰大学、OSPREY 公司和FORGED ROLL公司等，德国PEAK公司和BREMEN大学，瑞典SANDVIK钢厂以及日本住友重工等。国外喷射沉积技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上，对平板产品的应用较少。目前，已经能生产直径 450mm 和长度2500mm 的棒材，其收得率可高达 70%～85%，所生产的管坯直径为 150～1800mm、长度为 8000mm，其收得率为 80%～90%。而成形的合金材料主要有铝硅合金、铝锂合金、2000 及 7000 系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。 2 国内喷射沉积技术发展历程