Phương pháp chuẩn bị bột của luyện kim bột, Bạn có hiểu?

Bạn có biết phương pháp điều chế bột của luyện kim bột?

Quá trình luyện kim bột bắt đầu từ việc chuẩn bị nguyên liệu thô dạng bột, có thể là các hợp chất hoặc kim loại nguyên chất. Có nhiều phương pháp để sản xuất bột. Kích thước hạt, hình dạng, mật độ khối, thành phần hóa học, độ chặt, đặc tính thiêu kết, v.v. liên quan đến quá trình đúc tiếp theo phụ thuộc vào lộ trình của quá trình chuẩn bị bột.

1. Phương pháp gia giảm

Khử oxit và muối kim loại bằng chất khử để tạo ra bột kim loại là phương pháp nghiền thành bột được sử dụng rộng rãi nhất. Nguyên lý hoạt động của nó là giữ oxi trong bột oxit kim loại bằng chất khử, để kim loại bị khử thành bột. Chất khử có thể là chất rắn, chất khí và chất lỏng. Các chất khử ở thể khí bao gồm hydro, khí than và khí tự nhiên được chuyển hóa, trong khi chất khử rắn bao gồm cacbon, natri, canxi, magiê và các kim loại khác.

Quá trình khử hydro thường được sử dụng để sản xuất vonfram, molypden, sắt, đồng, niken, coban và các loại bột kim loại khác. Sự khử cacbon thường được sử dụng để sản xuất bột sắt. Với các chất khử kim loại mạnh như natri, magiê và canxi, tantali, niobi, titan, zirconi, vanadi, berili, thori, uranium và các loại bột kim loại khác có thể được sản xuất. Niken, đồng, coban và các hợp kim hoặc bột tráng của chúng có thể được điều chế bằng cách khử dung dịch nước của muối kim loại bằng hiđro áp suất cao. Hầu hết các hạt bột được tạo ra bằng phương pháp khử đều có cấu trúc bọt biển không đều. Kích thước hạt của bột chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ giảm, thời gian và kích thước hạt của nguyên liệu. Phương pháp khử có thể dùng để điều chế hầu hết các loại bột kim loại, đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi.

2. Phương pháp điện phân

Phương pháp điện phân chiếm một vị trí nhất định trong sản xuất bột, và quy mô sản xuất của nó chỉ đứng sau phương pháp khử trong điều chế bột kim loại. Quá trình điện phân tiêu tốn nhiều điện hơn, và giá thành của bột điện phân thường cao hơn so với bột khử và bột nguyên tử hóa. Tuy nhiên, bột được sản xuất bằng phương pháp điện phân có độ tinh khiết cao, hình dạng đuôi gai và hiệu suất nén tốt. Phương pháp điện phân chủ yếu bao gồm điện phân dung dịch nước (có thể tạo ra đồng, sắt, thiếc và các loại bột kim loại khác), điện phân muối nóng chảy (có thể tạo ra một số bột kim loại chịu lửa kim loại hiếm), điện phân chất hữu cơ và điện phân catot kim loại lỏng.

Nguyên tắc cơ bản của việc điều chế bột bằng phương pháp điện phân là khi cho dòng điện một chiều vào dung dịch hoặc muối nóng chảy, dung dịch nước hoặc muối nóng chảy của hợp chất kim loại sẽ bị phân hủy. Thực chất của sự điện phân kim loại là sự phóng điện của các ion kim loại trên catot. Khi cho dòng điện một chiều vào dung dịch điện phân, các ion âm và dương sẽ di chuyển theo. Các ion dương di chuyển đến catot, phóng điện trên catot, và phản ứng khử xảy ra, và các sản phẩm khử được kết tủa trên catot. Các ion âm di chuyển đến cực dương, nơi xảy ra phản ứng oxy hóa và các sản phẩm oxy hóa được kết tủa.

3. Phương pháp nguyên tử hóa

Kể từ lần đầu tiên sản xuất bột sắt nguyên tử hóa trên quy mô lớn trong Chiến tranh thế giới thứ hai, quá trình nguyên tử hóa đã liên tục được phát triển và cải tiến. Sự kết hợp của các loại bột chất lượng cao đã được nguyên tử hóa khác nhau và các công nghệ cô đặc mới đã dẫn đến nhiều ứng dụng mới củaluyện kim bộtsản phẩm, và các đặc tính của sản phẩm thường thay thế các sản phẩm đúc và rèn tương ứng.

Phương pháp nguyên tử hóa sử dụng chất lỏng tốc độ cao để đập trực tiếp kim loại hoặc hợp kim lỏng để thu được bột kim loại có kích thước nhỏ hơn 150 μM. Nó thuộc phương pháp nghiền thành bột cơ học, và quy mô sản xuất của nó chỉ đứng sau phương pháp giảm thiểu. Các loại bột kim loại và hợp kim khác nhau có điểm nóng chảy dưới 1700 độ có thể được sản xuất bằng phương pháp nguyên tử hóa. Chẳng hạn như Pb, Sn, Al, Zn, Cu, Ni, Fe và các loại bột kim loại khác, cũng như các loại bột hợp kim khác nhau như ferroalloy, hợp kim nhôm, hợp kim niken, thép hợp kim thấp, thép không gỉ, thép tốc độ cao và siêu hợp kim. Bột đồng hình cầu, bột thép không gỉ và bột niken dùng để chế tạo bộ lọc hầu như đều được sản xuất bằng phương pháp nguyên tử hóa.

4. Máy nghiền bột

Nghiền cơ học là nghiền kim loại hoặc hợp kim khối thành bột bằng cách nghiền, nghiền và nghiền. Nó không chỉ là một phương pháp nghiền bột độc lập, mà còn là một bổ sung không thể thiếu cho một số phương pháp nghiền bột. Chẳng hạn như khối bọt biển bị khử bởi oxit, nghiền thứ cấp bột nguyên tử hóa hoặc bột điện phân.

Thực tiễn cho thấy mài cơ học thích hợp hơn với vật liệu giòn, trong khi mài kim loại và hợp kim dẻo chủ yếu bao gồm mài xoáy, mài dòng khí lạnh,… Ở đây chúng tôi chỉ giới thiệu phương pháp mài cơ học. Nhiệm vụ của quá trình nghiền là làm giảm hoặc tăng kích thước hạt (sau này tương tự như tạo hạt), làm cho bột trở thành hợp kim cơ học, hoàn thành quá trình trộn rắn và cải thiện, biến đổi hoặc thay đổi tính năng của vật liệu.