傳統(tǒng)霧化技術(shù)主要包括超聲霧化技術(shù)、緊耦合霧化技術(shù)和高壓氣體霧化技術(shù)。超聲霧化技術(shù)最初由瑞典人發(fā)明, 后由美國(guó)M IT 的Grant改造完善。這項(xiàng)技術(shù)利用2～2.5 M a的超音速氣流和80～100 kHz的脈沖頻率,氣體介質(zhì)壓力為1.4～8.2 M Pa,氣流的最高速度640 m/s,粉末冷凝速度可達(dá)104~105 K/s。用該方法制備的鋁粉平均粒度可達(dá)到22 μm,且粉末呈表面光滑的球狀。該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是效率較高, 缺點(diǎn)是只能在金屬液流直徑小于5 mm 的情況下才具有較好的效果, 因此,適用于鋁等低熔點(diǎn)金屬粉末的生產(chǎn),而對(duì)高熔點(diǎn)金屬還處于實(shí)驗(yàn)階段。據(jù)報(bào)道,美國(guó)坩堝材料公司( CrucibleMaterials)已引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。緊耦合霧化技術(shù)是一種對(duì)限制式噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造的霧化技術(shù)。由于其氣流出口至液流的距離達(dá)到最短[7],因而提高了氣體動(dòng)能的傳輸效率。這種技術(shù)目前已被大多數(shù)霧化設(shè)備采用。霧化粉末的特點(diǎn)是微細(xì)粉末收得率高,粒徑小( 如鐵合金粉末的平均粒度達(dá)10～20 μm),粒度分布窄,冷卻速度高。高的冷卻速度有利于快速冷凝合金或非晶合金粉末的生產(chǎn)。缺點(diǎn)是當(dāng)霧化氣壓增加到一定值時(shí),導(dǎo)液管出口處將產(chǎn)生正壓, 使霧化過(guò)程不能進(jìn)行; 在高壓霧化下,導(dǎo)液管出口處將產(chǎn)生真空( 負(fù)壓過(guò)低),使金屬液流率增加,不利于細(xì)粉末的產(chǎn)生。高壓氣體霧化技術(shù)是由美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)Ames實(shí)驗(yàn)室的Anderson 等人提出。該技術(shù)對(duì)緊耦合噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn), 將緊耦合噴嘴的環(huán)縫出口改為20～24 個(gè)單一噴孔, 通過(guò)提高氣壓和改變導(dǎo)液管出口處的形狀設(shè)計(jì), 克服緊耦合噴嘴中存在的氣流激波,使氣流呈超聲速層流狀態(tài),并在導(dǎo)液管出口處形成有效的負(fù)壓[13]。這一改進(jìn)有效提高了霧化效率。高壓氣體霧化技術(shù)在生產(chǎn)微細(xì)粉方面很有成效,且能明顯節(jié)約氣體用量。
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