難熔金屬（鎢、鉻）粉末的等離子球化處理及多孔材料制備.pdf

1、球形粉末具有良好的流動(dòng)性、高松裝密度等優(yōu)異性能，是目前粉體材料領(lǐng)域的熱門研究方向。本論文采用等離子體球化技術(shù)對(duì)工業(yè)鎢粉和鉻粉進(jìn)行球化處理，重點(diǎn)探索等離子體球化處理工藝參數(shù)（送粉速率和載氣流量）對(duì)粉末球化效果的影響規(guī)律，系統(tǒng)研究了球化處理后粉末的性能（如粒度分布、流動(dòng)性和松裝密度等）和產(chǎn)率。并結(jié)合放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)，以球形鎢粉和鉻粉為原料制備了多孔材料，研究了球形粉末性能對(duì)多孔體微觀組織、孔隙結(jié)構(gòu)以及孔隙率的影響。同時(shí)對(duì)多孔鎢基

2、體進(jìn)行浸鹽處理制備了鋇鎢陰極，研究了多孔鎢基體的組織結(jié)構(gòu)對(duì)鋇鎢陰極電子發(fā)射性能的影響。
　　利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、激光粒度分析儀和霍爾流速計(jì)等測(cè)試方法表征等離子體球化處理前后粉末的形貌、物相、粒徑分布、流動(dòng)性及松裝密度等。結(jié)果表明采用等離子體球化處理技術(shù)可得到表面光滑、球形度好的單相球形鎢粉和球形鉻粉。當(dāng)送粉速率和載氣流量分別為2.4 g·min-1和4.0 L·min-1時(shí)，鎢粉的球化率大于98％

3、;原料鎢粉團(tuán)聚嚴(yán)重導(dǎo)致球形鎢粉的粒徑略有增大;球化處理后，鎢粉的松裝密度和流動(dòng)性均得到顯著改善，松裝密度由3.6 g·cm-3提高至7.6 g·cm-3，粉末流動(dòng)性由0提高至27.96 s·(50g)-1。當(dāng)送粉速率和載氣流量分別為2.1 g·min-1和3.5 L·min-1時(shí)，鉻粉的球化率大于98％;球形鉻粉粒度均勻，分散度高;球化處理后，鉻粉的松裝密度由2.8 g·cm-3提高至5.1 g·cm-3,粉末流動(dòng)性由32.53 s·(

4、50g)-1提高至17.41 s·(50g)-1。
　　通過(guò)設(shè)計(jì)特定的燒結(jié)模具，采用放電等離子燒結(jié)(SPS)制備了名義孔隙率為20％的多孔鎢和多孔鉻基體;與原料粉末相比，采用球形粉末制備得到的多孔鎢基體的孔隙更為規(guī)則，孔隙分布更加均勻，且閉孔率顯著降低。采用球形鎢粉制備得到的多孔鎢基體鋇鎢陰極的飽和脈沖發(fā)射電流密度為11.2 A·cm-2，遠(yuǎn)大于相同測(cè)試條件下采用常規(guī)鎢粉制備得到的鋇鎢陰極的8.7 A·cm-2;改善鎢粉性能，優(yōu)化