一種射頻等離子體球化制粉技術
射頻等離子體球化技術是制備組分均勻、球形度高、流動性好的高品質球形粉末良好途徑,尤其在制備稀有難熔金屬、氧化物、氮化物、碳化物等球形粉末方面優勢明顯。針對生物醫療、航空航天等領域對稀有難熔金屬3D打印粉的需求迫切,傳統制備方法難以滿足要求。
研究團隊采用射頻等離子體球化技術開發了醫療器械、3C電子產品、個性化骨科植入體、醫學顯影、射線屏蔽光柵、大功率器件、靶材、高壓開關、鉆頭胎體以及焊絲焊條等用鈦粉、鉭粉、鎢粉、鉻粉、鑄造碳化鎢粉等為代表的一系列高品質球形粉體材料。解決了粉末收得率低、納米粉體表面粘附等技術難題,開發了高品質球形鉭粉、鈦粉、鎢粉、鉻粉等粉末。其中球形鉭粉技術指標:純度≥99。9%,氧含量≤600ppm,松裝密度≥9。0g/cm3,振實密度≥10。0g/cm3,霍爾流速≤6。5s/50g;球形鎢粉技術指標:純度≥99。9%,氧含量≤400ppm,松裝密度≥10。0g/cm3,振實密度≥12。0g/cm3,霍爾流速≤6。0s/50g。粉末性能達到國外同類產品水平,成本降低30-40%,有望部分替代進口同類粉末,滿足國內航空航天、生物醫用、油氣勘探、核工業等領域的迫切需求,具有很好的市場前景。
射頻等離子體球化技術是利用等離子體的高溫特性把送入到等離子體中的不規則形狀粉末顆粒迅速加熱熔化,熔融的顆粒在表面張力和極高的溫度梯度共同作用下迅速凝固而形成球形粉體。等離子體具有溫度高、等離子炬體積大、能量密度高、無電極污染、傳熱和冷卻速度快等優點,是制備組分均勻、球形度高、流動性好的高品質球形粉末良好途徑,尤其在制備稀有難熔金屬、氧化物、氮化物、碳化物等球形粉末方面優勢明顯。
材料瓶頸是限制 3D 打印等新興技術發展的首要問題。目前國內高端球形粉體材料主要依賴進口,價格昂貴。國產粉體材料存在氧含量高、球形度差、粒徑分布寬、批次穩定性差等共性問題。 研究團隊采用射頻等離子體球化技術開發了醫療器械、3C電子產品、個性化骨科植入體、醫學顯影、射線屏蔽光柵、大功率器件、靶材、高壓開關、鉆頭胎體以及焊絲焊條等用鈦粉、鉭粉、鎢粉、鉻粉、鑄造碳化鎢粉等為代表的一系列高品質球形粉體材料。目前,上述產品已達到國外同類粉末產品指標,且售價可降低30%-40%,有望部分替代進口同類粉末,滿足國內航空航天、生物醫用、油氣勘探、核工業等領域的迫切需求。