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金属粉体作为一种新型原材料,以其良好的性能,受到冶金、矿业、农业、材料、建筑、机械、化工等诸多行业的广泛关注。而雾化法制粉技术是应用最为普遍的一种方法,因此,进一步改进雾化法制备金属粉体工艺和装备,扩大制备金属粉体的范围,提高产品质量和生产效率,具有重要的现实意义。通过大量系统地分析已有的各种金属粉体的制备方法,在单级紧耦合气雾化法的基础上,研究提出了“双级紧耦合气雾化法”的工艺方法。以超声氮气雾化和低真空冷却制粉装置为改进对象,重点设计了“双级紧耦合气雾化喷嘴”,优化调整了低真空和氮气雾化的系统参数,测试了该工艺方法所制得金属粉体的物理性能、金属粉体涂层的耐蚀和耐磨的应用性能。研制的“双级紧耦合气雾化法”喷嘴在结构上采用了双层环缝喷气系统,双层超声气流从两个角度冲击金属液流,使金属液流被二次破碎,设计中加大了第二层气流的角度而减小了第一层气流的角度,既有效防止了喷嘴的粘连,又提高了破碎的效率;环缝设计为拉瓦尔形状,在提高气流速度的同时保持了气流束不发散,使得金属液流吸收的破碎能量更大。通过对Ni60A粉末大量的实验,优化设计气雾化氮气的压力与流量、两层气流分配,浇注温度,雾化桶的低真空度等工艺参数,生产出了优质产品。研究结果表明,改进后的“双级紧耦合气雾化法”与“单级紧耦合气雾化法”制备的金属粉体相比较,具有氧化性小、球形度圆整、松装密度和流动性好,喷焊涂层硬度高、耐蚀性和耐磨性高的综合性能。另外该系统还具有生产适应范围宽的特点,具备兼容水、气两种雾化工艺的功能,并通过调整工艺参数,可广泛应用于铜基、铁基、镍基、钻基等金属粉体制备,而且出粉率高,有一定的推广应用价值。