粉末和粉末的制取演示文稿
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2、气体还原法
➢ 气体还原法不仅可以制取铁、镍、钴、铜、钨以及钼等金属粉末，还可制取一些合金粉末。优点 ：所得粉末比固体还原所得粉末纯度高。
➢ 氢还原法制取铁粉（也是从高价到低价的还原过程） ➢ 水冶法制取钴粉（仍然是以H2为还原剂）
真空雾化：球形粉末，纯度较高
第35页，共51页。
1.3 还原法
➢ 还原法是还原金属氧化物及盐类来制取金属粉末的制粉 方法，是一种应用最广泛的制粉方法。
➢ 还原法：用还原气体(固体)或活泼金属将氧化物还原制备 粉末的过程。
➢ 还原剂状态：固态、气态、液态；被还原物料状态：固 态、气态、液态
➢ MeO+X=Me+XO
第37页，共51页。
1、碳还原法
➢ 用固体碳可以还原很多种金属氧化物，如铁、锰、铜、镍、钨等。碳还原法制取金属粉末在 工业上大规模应用的主要是用于生产铁粉。因为碳还原法会造成产品中含碳量增加。
➢ 铁的还原是分阶段进行的，即先从高价氧化铁还原成低价氧化铁，最后还原成金属铁：
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
第29页，共51页。
垂直气体雾化装置示意图
水雾化装置示意图
第30页，共51页。
第31页，共51页。
雾化法应用范围
➢ 对于易氧化金属或合金粉末(Cr, Mn, Si, V, Ti, Zr等)，需采用惰性 气体作为雾化介质。
➢ 对于易被还原的氧化物的金属或合金而言，采用水雾化最合适的。 ➢ 气雾化（球状颗粒），水雾化（不规则形状颗粒）
能量消耗：雾化法是一种简便且经济的粉末生产方法。 生产规模：雾化法是仅次于还原法的第二大粉末生产方法。
第27页，共51页。
“制粒”又叫“造粒”：它是让熔融金属通过小孔或筛网自动地注入空气或水中，冷凝后
便得到金属粉末。该法得到的粉末粒度较粗，一般为0.5～1mm。适于制取低熔点金属粉末。
雾化制粉末法主要包括：二流雾化(气雾化和水雾化)，离心雾化(旋转圆盘雾化，旋转坩埚雾 化，旋转电极雾化)，真空雾化，辊筒雾化，超声雾化，电磁离心雾化，振动电极雾化等。
8
第8页，共51页。
粉末颗粒结构示意图
✓ 按ISO3252定义，晶粒（ c ） 、 颗 粒 （ a2 、 a ） 、 聚合体或团粒（b）的 区别如右图所示。
✓ 团粒或者聚合体是由颗 粒和颗粒间的孔隙构成 的，习惯上也把聚合体 称为颗粒。
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晶粒 单颗粒
团粒或者 聚合体
孔隙
单颗粒
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第9页，共51页。
1、机械研磨法
➢ 研磨的作用：减小或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转 变或改变材料的性能等。
➢ 研磨后的金属粉末会有加工硬化、形状不规则以及出现流动性变坏和 团块等特征。
➢ 研磨是粉末冶金工艺中耗时最长、生产效率最低的一个工序。 机械研磨（球磨）
研磨
气流研磨
第18页，共51页。
球磨法
• 四个基本要素
所以，粉末体不像致密体那样具有固定形状，而表现
出与液体相似的流动性，然而由于粉末体在移动时，
颗粒之间有相互的摩擦，故粉末的流动性是有限的。
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第6页，共51页。
粉末体和粉末颗粒
单颗粒：粉末中能将其分开并可独立存在的最小实体称为 单颗粒。
单颗粒如果以某种方式聚集就构成所谓的二次颗粒，其中 的原始颗粒就称为一次颗粒。
二流雾化
借助高压水流或高速气流的冲击来破碎金属液流，称二流雾化。包括水雾化和气雾化。
第28页，共51页。
➢ 雾化制粉的优点： ➢ ①容易制得所需成分的、纯度高和组织均匀的、且工艺性能好的
优质金属粉末； ②粉末颗粒形状、大小和粒度分布等均可在一定范围内调整； ③可以使用廉价原料(废金属等)； ④工艺流程短，设备简单，因而总体成本也低。
2. 粉末颗粒结晶构造和表面状态
♫ 由于粉末生产过程不能提供使晶体充分生长的条件， 造成颗粒外形和晶型不一致。
♫ 制粉工艺对粉末颗粒的结晶构造起着主要作用。一般 粉末颗粒具有多晶结构，而晶粒大小取决于工艺特点 和条件，对于极细粉末可能出现单晶颗粒。
♫ 粉末颗粒实际构造的复杂性还表现为晶格的严重不完 整性，即存在许多结晶缺陷，如空隙、畸变、夹杂等。 所以粉末总是贮存有较高的晶格畸变能，具有较高的 活性。
气体雾化，置 换(溶液)
塑性金属机械 研磨
机械粉碎
树枝状
水溶液电解
多孔海绵状 金属氧化物还原
碟状 不规则形
金属旋涡研磨
水雾化，机械粉碎， 化学沉淀
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第14页，共51页。
粉末的制备
从制备方法的原理可以分为三大类：
机械制备法 物理制备法
化学制备法
➢ 机械法：将原材料机械的粉碎而化学成分基本上不发生变化的 工艺过程。
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第11页，的物理性能中，除了粉末粒度和粒度分布外， 粉末颗粒的形状也十分重要。粉末颗粒形状直接影响 其工艺性能参数，对成形和烧结过程产生影响。粉末 形状和生产粉末的方法密切相关。一般来说，某一种 生产方法基本上决定了该粉末的颗粒形状。
♪ 粉末生产中，一般由金属气态或熔融液态转变成粉末 时，粉末颗粒形状趋于球形；由固态转变为粉末时， 粉末颗粒形状趋于不规则形。水溶液电解法制备的粉 末多数呈树枝状。
TiCl4+2Mg→Ti+2MgCl2
气相金属热还原
CuSO4+Fe→Cu+FeSO4
Me(NH3)nSO4+H2→Me+(NH4) 2SO4+(n-2)NH3
置换 溶液氢还原
ZrCl4+KCl+Mg→Zr+产物
金属热还原锆
➢制造金属粉末常用的还原剂有：①固体碳(如木炭、焦炭和炭黑 等)；②气体(如氢、分解氨和转化天然气等)；③金属(如钠、钙 和铝等)。
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第12页，共51页。
粉末颗粒形状
颗粒的形状是指粉末颗粒的几何形状。颗粒形状可以笼 统地划分为规则形状和不规则形状两大类。
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第13页，共51页。
颗粒形状与粉末生产方法的关系
颗粒形状 粉末生产方法 颗粒形状 粉末生产方法
球形 近球形 片状 多角形
气相沉积，液 相沉积
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第10页，共51页。
粉末颗粒结晶构造和表面状态
♫ 粉末颗粒的表面状态是十分复杂的，一般粉末颗粒越细， 外表面越发达。同时粉末颗粒的缺陷多，内表面也就相当 大。外表面是可以看到的明显表面，内表面则包括裂纹、 微缝以及与颗粒外表面联通的空腔、空隙等，但不包括封 闭在颗粒内的潜孔。一般多孔性颗粒的内表面要比外表面 大几个数量级。
➢ 物理化学法：借助化学或物理的作用，改变原材料的化学成分 和聚集状态获得粉末的过程。
第15页，共51页。
粉末的制备
• 机械粉碎法 • 雾化法 • 还原法 • 气相沉积法 • 液相沉积法 • 电解法 • 水热法 • 纳米及超细粉末的制备技术
第16页，共51页。
1.1 机械粉碎法
➢ 固态金属的机械粉碎既可以是一种独立的制粉方法，又可以是其 他方法的补充。
• 提高气流研磨效率的基本原则 ① 动能原则：提高粉末颗粒的动能； ② 碰撞几率准则：提高粉末颗粒的碰撞几率。
第24页，共51页。
涡旋研磨 ➢ 一般机械研磨只适用于粉碎脆性金属和合金，而涡旋研磨就是为
了有效地研磨软金属而发展起来的，最早用于生产磁性材料的纯 铁粉 ➢ 涡旋研磨机的工作室内不放任何研磨体，主要依靠被研磨物料颗 粒间自相撞击和物料颗粒与磨壁、螺旋桨间的撞击进行研磨的。 ➢ 由于涡旋研磨所得的粉末较细，工作过程中，为了防止粉末氧化， 通入惰性气体或还原性气体作为保护气氛。 ➢ 适用于：碟状粉末（凹形）
➢ 机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属、合金或化 合物机械地粉碎为粉末的。
➢ 物料最终的粉碎程度：粗碎、细碎 ➢ 压碎：碾碎、辊轧、鄂式破碎 ➢ 击碎：锤磨 ➢ 击碎和磨削多方面作用：球磨、棒磨等 ➢ 机械研磨比较适用于脆性材料，涡旋研磨、冷气流粉碎多用于制
取塑性金属或合金的粉末。
第17页，共51页。
第25页，共51页。
旋涡研磨
第26页，共51页。
1.2 雾化法
雾化是指利用高压流体或其他特殊的方法将熔融金属粉碎成细小的液滴，
从而得到粉末的过程。
雾化法是将液体金属或合金直接破碎成为细小的液滴，其大小一般小 于150μm，而成为粉末。 雾化法可用来制取多种金属粉末，各种预合金粉末。 ➢ 理论：任何能形成液体的材料都可以进行雾化。
第32页，共51页。
氩气雾化Fe-Ga合金粉末形貌
水雾化Ag-Sn合金粉末
第33页，共51页。
2、离心雾化
➢ 离心雾化是利用机械旋转的离心力将金属液流击碎成细的液体， 然后冷却凝结成粉末的形状。
➢ 离心雾化的发展是与控制粉末粒度的要求和解决制取活性金属粉 末的困难相关。
第34页，共51页。
离心雾化的几种形式
第22页，共51页。
➢ 搅拌球磨
• 又称为高能球磨
搅动球磨机结构示意图
1—圆筒；2—冷却套；3—冷却剂 入口；4—冷却剂出口；5—轴； 6，7，8—水平搅拌转子；9—研磨体
第23页，共51页。
气流研磨法
• 定义与基本要素 （1）定义：不需磨球及其它研磨介质，而通过气体传输粉料的研磨方法。 （2）基本要素：研磨设备、气体、研磨物料。
球磨筒、磨球、研磨物料、研磨介质 • 基本原理
（球磨筒）传递机械能 （磨球、球磨物料及介质）产生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等
（物料）细化 脆性粉末颗粒：大颗粒的不断破碎过程；
塑性较强粉末：存在磨削、变形、加工硬化、断裂、冷焊
第19页，共51页。
• 提高球磨效率的基本原则
（1）动能准则：提高球磨的动能。 （2）碰撞几率准则：提高球磨的有效碰撞几率。 • 球磨方式分类
粉末和粉末的制取演示文稿
第1页，共51页。
（优选）粉末和粉末的制取
第2页，共51页。
粉末体和粉末颗粒
微米级人造金刚石微粉（单晶）
2022-02-17
陶瓷氧化铝微粉（YPA）
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第3页，共51页。
粉末体和粉末颗粒
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机械合金化制备纳米 WC-Co 复合粉末
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第4页，共51页。
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一次颗粒之间形成一定的粘结面，在二次颗粒内存在一些 微细的孔隙。一次颗粒或单颗粒可能是单晶颗粒，普遍情 况下是多晶颗粒，但晶粒间不存在空隙。
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第7页，共51页。
粉末体和粉末颗粒
二次颗粒是由单颗粒以某种方式聚积而成，通常由化合物的单晶体或多 晶体经分解，焙烧，还原，置换或化合等物理化学反应并通过相变或晶 型转变而形成；也可以由极细的单颗粒通过高温处理（如煅烧，退火） 烧结而成。
二次颗粒又称为聚合体或凝集颗粒。
颗粒还可以团粒和絮凝体聚集。 团粒：所谓团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成 的 ，其结合强度不大，用研磨、擦碎等方法或在液体介质中就容 易被分散 成更细的团粒或单颗粒。 絮（xu）凝体：则是在粉末悬浊液中，由单颗粒或二次颗粒结合成更松散
的聚合颗粒。
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滚筒式球磨
振动球磨
搅拌球磨
不同球磨方式的运动特征
第20页，共51页。
➢ 滚筒式球磨
(a)低转速； (b)适宜转速； (c)临界转速
滚筒式球磨研磨介质的运动形式
• 滚筒球磨的转速限定条件： V临1<V实际<V临2
第21页，共51页。
➢ 振动球磨
振动球磨机结构示意图
1—筒体；2一偏心轴；3一马达； 4一弹簧；5一弹性联轴节
（注：X-还原剂）
第36页，共51页。
还原法的应用实例
被还原物料 还原剂
举例
备注
固体 固体 固体 气体 气体 溶液
溶液
熔盐
固体 气体 熔体 气体 熔体 固体
气体
熔体
FeO+C→Fe+CO
固体碳还原
WO3+3H2→W+3H2O ThO2+2Ca→Th+2CaO钍 WCl6+3H2→W+6HCl
气体还原 金属热还原 气相氢还原
➢ 旋转圆盘雾化：铁、钢等粉末 ➢ 旋转坩埚雾化：铝合金、钛合金、镍合金粉末
➢ 旋转电极雾化：高温合金粉末、活性金属(锆、钛等)粉末及超合金粉末 。
➢ 3、其他雾化工艺
辊筒雾化法：制取非晶态金属，片状 振动电极雾化法：自耗电极的振动，球形粉末 熔滴雾化法：真空和惰性气氛，球形颗粒
超声雾化法：高速气体脉冲，球形粉末
纳米级药物粉末精确打击癌细胞
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第5页，共51页。
粉末体和粉末颗粒
粉末体：简称粉末，是由大量颗粒及颗粒之间的空隙 所构成粒度小于1000 µm的集合体（包括固体颗粒与 颗粒间的孔隙）
粉末颗粒（particle）：组成粉末的固体微粒
致密体则是一种晶粒集合体。
致密体内没有宏观的孔隙，靠原子间的键力联接；粉 末体内颗粒之间有许多小孔隙而且联接面很少，面上 的原子间不能形成强的键力。
➢ 气体还原法不仅可以制取铁、镍、钴、铜、钨以及钼等金属粉末，还可制取一些合金粉末。优点 ：所得粉末比固体还原所得粉末纯度高。
➢ 氢还原法制取铁粉（也是从高价到低价的还原过程） ➢ 水冶法制取钴粉（仍然是以H2为还原剂）
真空雾化：球形粉末，纯度较高
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1.3 还原法
➢ 还原法是还原金属氧化物及盐类来制取金属粉末的制粉 方法，是一种应用最广泛的制粉方法。
➢ 还原法：用还原气体(固体)或活泼金属将氧化物还原制备 粉末的过程。
➢ 还原剂状态：固态、气态、液态；被还原物料状态：固 态、气态、液态
➢ MeO+X=Me+XO
第37页，共51页。
1、碳还原法
➢ 用固体碳可以还原很多种金属氧化物，如铁、锰、铜、镍、钨等。碳还原法制取金属粉末在 工业上大规模应用的主要是用于生产铁粉。因为碳还原法会造成产品中含碳量增加。
➢ 铁的还原是分阶段进行的，即先从高价氧化铁还原成低价氧化铁，最后还原成金属铁：
Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe
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垂直气体雾化装置示意图
水雾化装置示意图
第30页，共51页。
第31页，共51页。
雾化法应用范围
➢ 对于易氧化金属或合金粉末(Cr, Mn, Si, V, Ti, Zr等)，需采用惰性 气体作为雾化介质。
➢ 对于易被还原的氧化物的金属或合金而言，采用水雾化最合适的。 ➢ 气雾化（球状颗粒），水雾化（不规则形状颗粒）
能量消耗：雾化法是一种简便且经济的粉末生产方法。 生产规模：雾化法是仅次于还原法的第二大粉末生产方法。
第27页，共51页。
“制粒”又叫“造粒”：它是让熔融金属通过小孔或筛网自动地注入空气或水中，冷凝后
便得到金属粉末。该法得到的粉末粒度较粗，一般为0.5～1mm。适于制取低熔点金属粉末。
雾化制粉末法主要包括：二流雾化(气雾化和水雾化)，离心雾化(旋转圆盘雾化，旋转坩埚雾 化，旋转电极雾化)，真空雾化，辊筒雾化，超声雾化，电磁离心雾化，振动电极雾化等。
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粉末颗粒结构示意图
✓ 按ISO3252定义，晶粒（ c ） 、 颗 粒 （ a2 、 a ） 、 聚合体或团粒（b）的 区别如右图所示。
✓ 团粒或者聚合体是由颗 粒和颗粒间的孔隙构成 的，习惯上也把聚合体 称为颗粒。
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晶粒 单颗粒
团粒或者 聚合体
孔隙
单颗粒
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第9页，共51页。
1、机械研磨法
➢ 研磨的作用：减小或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转 变或改变材料的性能等。
➢ 研磨后的金属粉末会有加工硬化、形状不规则以及出现流动性变坏和 团块等特征。
➢ 研磨是粉末冶金工艺中耗时最长、生产效率最低的一个工序。 机械研磨（球磨）
研磨
气流研磨
第18页，共51页。
球磨法
• 四个基本要素
所以，粉末体不像致密体那样具有固定形状，而表现
出与液体相似的流动性，然而由于粉末体在移动时，
颗粒之间有相互的摩擦，故粉末的流动性是有限的。
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粉末体和粉末颗粒
单颗粒：粉末中能将其分开并可独立存在的最小实体称为 单颗粒。
单颗粒如果以某种方式聚集就构成所谓的二次颗粒，其中 的原始颗粒就称为一次颗粒。
二流雾化
借助高压水流或高速气流的冲击来破碎金属液流，称二流雾化。包括水雾化和气雾化。
第28页，共51页。
➢ 雾化制粉的优点： ➢ ①容易制得所需成分的、纯度高和组织均匀的、且工艺性能好的
优质金属粉末； ②粉末颗粒形状、大小和粒度分布等均可在一定范围内调整； ③可以使用廉价原料(废金属等)； ④工艺流程短，设备简单，因而总体成本也低。
2. 粉末颗粒结晶构造和表面状态
♫ 由于粉末生产过程不能提供使晶体充分生长的条件， 造成颗粒外形和晶型不一致。
♫ 制粉工艺对粉末颗粒的结晶构造起着主要作用。一般 粉末颗粒具有多晶结构，而晶粒大小取决于工艺特点 和条件，对于极细粉末可能出现单晶颗粒。
♫ 粉末颗粒实际构造的复杂性还表现为晶格的严重不完 整性，即存在许多结晶缺陷，如空隙、畸变、夹杂等。 所以粉末总是贮存有较高的晶格畸变能，具有较高的 活性。
气体雾化，置 换(溶液)
塑性金属机械 研磨
机械粉碎
树枝状
水溶液电解
多孔海绵状 金属氧化物还原
碟状 不规则形
金属旋涡研磨
水雾化，机械粉碎， 化学沉淀
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粉末的制备
从制备方法的原理可以分为三大类：
机械制备法 物理制备法
化学制备法
➢ 机械法：将原材料机械的粉碎而化学成分基本上不发生变化的 工艺过程。
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第11页，的物理性能中，除了粉末粒度和粒度分布外， 粉末颗粒的形状也十分重要。粉末颗粒形状直接影响 其工艺性能参数，对成形和烧结过程产生影响。粉末 形状和生产粉末的方法密切相关。一般来说，某一种 生产方法基本上决定了该粉末的颗粒形状。
♪ 粉末生产中，一般由金属气态或熔融液态转变成粉末 时，粉末颗粒形状趋于球形；由固态转变为粉末时， 粉末颗粒形状趋于不规则形。水溶液电解法制备的粉 末多数呈树枝状。
TiCl4+2Mg→Ti+2MgCl2
气相金属热还原
CuSO4+Fe→Cu+FeSO4
Me(NH3)nSO4+H2→Me+(NH4) 2SO4+(n-2)NH3
置换 溶液氢还原
ZrCl4+KCl+Mg→Zr+产物
金属热还原锆
➢制造金属粉末常用的还原剂有：①固体碳(如木炭、焦炭和炭黑 等)；②气体(如氢、分解氨和转化天然气等)；③金属(如钠、钙 和铝等)。
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粉末颗粒形状
颗粒的形状是指粉末颗粒的几何形状。颗粒形状可以笼 统地划分为规则形状和不规则形状两大类。
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颗粒形状与粉末生产方法的关系
颗粒形状 粉末生产方法 颗粒形状 粉末生产方法
球形 近球形 片状 多角形
气相沉积，液 相沉积
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粉末颗粒结晶构造和表面状态
♫ 粉末颗粒的表面状态是十分复杂的，一般粉末颗粒越细， 外表面越发达。同时粉末颗粒的缺陷多，内表面也就相当 大。外表面是可以看到的明显表面，内表面则包括裂纹、 微缝以及与颗粒外表面联通的空腔、空隙等，但不包括封 闭在颗粒内的潜孔。一般多孔性颗粒的内表面要比外表面 大几个数量级。
➢ 物理化学法：借助化学或物理的作用，改变原材料的化学成分 和聚集状态获得粉末的过程。
第15页，共51页。
粉末的制备
• 机械粉碎法 • 雾化法 • 还原法 • 气相沉积法 • 液相沉积法 • 电解法 • 水热法 • 纳米及超细粉末的制备技术
第16页，共51页。
1.1 机械粉碎法
➢ 固态金属的机械粉碎既可以是一种独立的制粉方法，又可以是其 他方法的补充。
• 提高气流研磨效率的基本原则 ① 动能原则：提高粉末颗粒的动能； ② 碰撞几率准则：提高粉末颗粒的碰撞几率。
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涡旋研磨 ➢ 一般机械研磨只适用于粉碎脆性金属和合金，而涡旋研磨就是为
了有效地研磨软金属而发展起来的，最早用于生产磁性材料的纯 铁粉 ➢ 涡旋研磨机的工作室内不放任何研磨体，主要依靠被研磨物料颗 粒间自相撞击和物料颗粒与磨壁、螺旋桨间的撞击进行研磨的。 ➢ 由于涡旋研磨所得的粉末较细，工作过程中，为了防止粉末氧化， 通入惰性气体或还原性气体作为保护气氛。 ➢ 适用于：碟状粉末（凹形）
➢ 机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属、合金或化 合物机械地粉碎为粉末的。
➢ 物料最终的粉碎程度：粗碎、细碎 ➢ 压碎：碾碎、辊轧、鄂式破碎 ➢ 击碎：锤磨 ➢ 击碎和磨削多方面作用：球磨、棒磨等 ➢ 机械研磨比较适用于脆性材料，涡旋研磨、冷气流粉碎多用于制
取塑性金属或合金的粉末。
第17页，共51页。
第25页，共51页。
旋涡研磨
第26页，共51页。
1.2 雾化法
雾化是指利用高压流体或其他特殊的方法将熔融金属粉碎成细小的液滴，
从而得到粉末的过程。
雾化法是将液体金属或合金直接破碎成为细小的液滴，其大小一般小 于150μm，而成为粉末。 雾化法可用来制取多种金属粉末，各种预合金粉末。 ➢ 理论：任何能形成液体的材料都可以进行雾化。
第32页，共51页。
氩气雾化Fe-Ga合金粉末形貌
水雾化Ag-Sn合金粉末
第33页，共51页。
2、离心雾化
➢ 离心雾化是利用机械旋转的离心力将金属液流击碎成细的液体， 然后冷却凝结成粉末的形状。
➢ 离心雾化的发展是与控制粉末粒度的要求和解决制取活性金属粉 末的困难相关。
第34页，共51页。
离心雾化的几种形式
第22页，共51页。
➢ 搅拌球磨
• 又称为高能球磨
搅动球磨机结构示意图
1—圆筒；2—冷却套；3—冷却剂 入口；4—冷却剂出口；5—轴； 6，7，8—水平搅拌转子；9—研磨体
第23页，共51页。
气流研磨法
• 定义与基本要素 （1）定义：不需磨球及其它研磨介质，而通过气体传输粉料的研磨方法。 （2）基本要素：研磨设备、气体、研磨物料。
球磨筒、磨球、研磨物料、研磨介质 • 基本原理
（球磨筒）传递机械能 （磨球、球磨物料及介质）产生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等
（物料）细化 脆性粉末颗粒：大颗粒的不断破碎过程；
塑性较强粉末：存在磨削、变形、加工硬化、断裂、冷焊
第19页，共51页。
• 提高球磨效率的基本原则
（1）动能准则：提高球磨的动能。 （2）碰撞几率准则：提高球磨的有效碰撞几率。 • 球磨方式分类
粉末和粉末的制取演示文稿
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（优选）粉末和粉末的制取
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粉末体和粉末颗粒
微米级人造金刚石微粉（单晶）
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陶瓷氧化铝微粉（YPA）
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粉末体和粉末颗粒
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机械合金化制备纳米 WC-Co 复合粉末
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一次颗粒之间形成一定的粘结面，在二次颗粒内存在一些 微细的孔隙。一次颗粒或单颗粒可能是单晶颗粒，普遍情 况下是多晶颗粒，但晶粒间不存在空隙。
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粉末体和粉末颗粒
二次颗粒是由单颗粒以某种方式聚积而成，通常由化合物的单晶体或多 晶体经分解，焙烧，还原，置换或化合等物理化学反应并通过相变或晶 型转变而形成；也可以由极细的单颗粒通过高温处理（如煅烧，退火） 烧结而成。
二次颗粒又称为聚合体或凝集颗粒。
颗粒还可以团粒和絮凝体聚集。 团粒：所谓团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成 的 ，其结合强度不大，用研磨、擦碎等方法或在液体介质中就容 易被分散 成更细的团粒或单颗粒。 絮（xu）凝体：则是在粉末悬浊液中，由单颗粒或二次颗粒结合成更松散
的聚合颗粒。
2022-02-17
滚筒式球磨
振动球磨
搅拌球磨
不同球磨方式的运动特征
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➢ 滚筒式球磨
(a)低转速； (b)适宜转速； (c)临界转速
滚筒式球磨研磨介质的运动形式
• 滚筒球磨的转速限定条件： V临1<V实际<V临2
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➢ 振动球磨
振动球磨机结构示意图
1—筒体；2一偏心轴；3一马达； 4一弹簧；5一弹性联轴节
（注：X-还原剂）
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还原法的应用实例
被还原物料 还原剂
举例
备注
固体 固体 固体 气体 气体 溶液
溶液
熔盐
固体 气体 熔体 气体 熔体 固体
气体
熔体
FeO+C→Fe+CO
固体碳还原
WO3+3H2→W+3H2O ThO2+2Ca→Th+2CaO钍 WCl6+3H2→W+6HCl
气体还原 金属热还原 气相氢还原
➢ 旋转圆盘雾化：铁、钢等粉末 ➢ 旋转坩埚雾化：铝合金、钛合金、镍合金粉末
➢ 旋转电极雾化：高温合金粉末、活性金属(锆、钛等)粉末及超合金粉末 。
➢ 3、其他雾化工艺
辊筒雾化法：制取非晶态金属，片状 振动电极雾化法：自耗电极的振动，球形粉末 熔滴雾化法：真空和惰性气氛，球形颗粒
超声雾化法：高速气体脉冲，球形粉末
纳米级药物粉末精确打击癌细胞
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粉末体和粉末颗粒
粉末体：简称粉末，是由大量颗粒及颗粒之间的空隙 所构成粒度小于1000 µm的集合体（包括固体颗粒与 颗粒间的孔隙）
粉末颗粒（particle）：组成粉末的固体微粒
致密体则是一种晶粒集合体。
致密体内没有宏观的孔隙，靠原子间的键力联接；粉 末体内颗粒之间有许多小孔隙而且联接面很少，面上 的原子间不能形成强的键力。