Главная | Обратная связь

Получение порошков методами высокоскоростного затвердевания расплавов. Особенности полученных порошков.

ВЗР обеспечивает извлечение малых объемов металла кромкой быстровращающегося (2000–5000 об/мин) в вертикальной плоскости диска из высокотеплопроводного материала. При контакте с расплавом на кромке диска затвердевает некоторый слой металла, затем он выходит из расплава и охлаждается, после чего частица отделяется от кромки диска (скорость охлаждения 10⁶–10⁸ °С/с).

Затвердевание металлического расплава связано с охлаждением частиц либо излучением, либо конвекцией в сочетании с излучением.

При контакте с расплавом сначала затвердевает некоторый слой металла, затем он выходит из расплава и охлаждается, после чего частица отделяется от кромки диска (скорость охлаждения на 1 и 2 стадиях 10⁶–10⁸ °С/с, а на 3 стадии 10³–10⁴ °С/с).

Этап 1а характеризует охлаждение расплава от начальной температуры до температуры затвердевания, этап 1б связан с затвердеванием расплава на кромке диска h₁ и кристаллизацией микрообьёма расплава h₂, увлечённого поверхностью затвердевшего слоя h₁. Этап 2 – охлаждение затвердевшего слоя, этап 3 – охлаждение частицы, отделившейся от кромки диска.

В результате ВЗР получают листы, волокна, ленты и порошки.

Недостатки:

- предполагается, что контакт диска с расплавом постоянный (т.е. углы не меняются), но на самом деле эти точки смещаются, образуются брызги, следовательно свойства нестабильны

- необходима точная синхронизация при подаче расплава к диску

- тяжело поддерживать ванну жидкости, защищая от окисления и просто тяжело плавить (узкий и высокий тигель делать неудобно, так как в результате диск сядет на дно тигля).

Разновидность ВЗР

Условия взаимодействия тигля с расплавом стабильны.

- расчёт отверстия (д.б. и большое для вытекания расплава и маленькое для искл. проблемы прорыва) - в вертикальном исполнении

- синхронизация

+ устранена проблема волн (пластина со щелью)

+ в вертик. исполнении искл. проблема прорыва.

- В любом случае методы распыления при кристаллизации капли расплава со скоростью более 106 °С/с приводят к получению порошков, частицы которых имеют аморфную структуру, придающую им чрезвычайно специфические свойства, позволяющие создавать уникальные материалы для различных отраслей техники. У материалов повышенные магнитные свойства, они способны работать в высокочастотных полях, у них высокая мех. прочность и коррозионная стойкость.