傳統(tǒng)霧化技術主要包括超聲霧化技術、緊耦合霧化技術和高壓氣體霧化技術。超聲霧化技術最初由瑞典人發(fā)明, 后由美國M IT 的Grant改造完善。這項技術利用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104~105 K/s。用該方法制備的鋁粉平均粒度可達到22 μm,且粉末呈表面光滑的球狀。該項技術的優(yōu)點是效率較高, 缺點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,適用于鋁等低熔點金屬粉末的生產(chǎn),而對高熔點金屬還處于實驗階段。據(jù)報道,美國坩堝材料公司( CrucibleMaterials)已引進該項技術進行工業(yè)化生產(chǎn)。緊耦合霧化技術是一種對限制式噴嘴結(jié)構(gòu)進行改造的霧化技術。由于其氣流出口至液流的距離達到最短[7],因而提高了氣體動能的傳輸效率。這種技術目前已被大多數(shù)霧化設備采用。霧化粉末的特點是微細粉末收得率高,粒徑小( 如鐵合金粉末的平均粒度達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)。缺點是當霧化氣壓增加到一定值時,導液管出口處將產(chǎn)生正壓, 使霧化過程不能進行; 在高壓霧化下,導液管出口處將產(chǎn)生真空( 負壓過低),使金屬液流率增加,不利于細粉末的產(chǎn)生。高壓氣體霧化技術是由美國愛荷華州立大學Ames實驗室的Anderson 等人提出。該技術對緊耦合噴嘴結(jié)構(gòu)進行進一步改進, 將緊耦合噴嘴的環(huán)縫出口改為20～24 個單一噴孔, 通過提高氣壓和改變導液管出口處的形狀設計, 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),并在導液管出口處形成有效的負壓[13]。這一改進有效提高了霧化效率。高壓氣體霧化技術在生產(chǎn)微細粉方面很有成效,且能明顯節(jié)約氣體用量。
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