导读:本文包含了紧耦合气雾化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:紧耦合气雾化,增材制造,金属粉体材料,粉末性能
紧耦合气雾化论文文献综述
王博亚[1]（2019）在《增材制造用18Ni300粉末的紧耦合气雾化制备技术研究》一文中研究指出紧耦合气雾化技术能够制备粒度小、球形度高、流动性好的金属粉末,经过长时间发展,该技术已经成为大规模制备粉末,尤其是增材制造用金属与合金粉末的重要技术。然而,由于缺乏对紧耦合气雾化流场机理的揭示以及缺乏雾化工艺参数对粉末特性影响规律的系统研究,导致当前紧耦合气雾化制粉技术存在细粉收得率低、雾化过程稳定性差等常见问题。基于上述原因,本文首先采用“Ansys Fluent”软件对雾化流场进行数值模拟,揭示紧耦合气雾化流场的基本特征,指导雾化器结构设计及工艺参数优化,随后选取金属增材制造领域应用前景较大的18Ni300模具钢作为研究对象,结合实验研究不同雾化器结构对雾化过程稳定性的影响及雾化工艺参数、雾化介质对18Ni300金属粉末特性的影响规律。研究结果如下:紧耦合气雾化典型流场内有倒锥形回流区,回流区顶端气体滞留点处气流速度为零,回流区外侧有桶状激波,桶状激波相交形成弓状正激波,即马赫碟。结构参数环缝间隙和工艺参数雾化压力对雾化流场影响显着,当环缝间隙为1.2 mm、雾化压力为4.5 MPa时回流区范围最大,且流场中最大气流速度为671 m/s,最低温度为74 K,最大马赫数为4.66。参考模拟结果,设计环缝间隙为1.2 mm的雾化器,采用实验测试雾化器的抽吸压力,结果显示雾化器的抽吸压力值随雾化压力的增加先减小后增大。内套切向进气雾化器的抽吸压力随压力的变化趋势比垂直进气雾化器平缓,即雾化流场更稳定。另一方面,导液管的改进降低了气雾化过程中“金属瘤”的出现次数,提高了紧耦合气雾化过程的稳定性。改进后的雾化器能够进行稳定雾化。随着气雾化压力及金属熔体过热度的增大,18Ni300金属粉末体积中位径x_(50)、粒度分布宽度先减小后增大,15-53μm粉末收得率、平均球形度、松装密度、流动性先增大后减小。在雾化压力4.5 MPa,金属熔体过热度为255 K时x_(50)达到最小值,粒度分布宽度最小,收得率最高,平均球形度、松装密度和流动性最好。雾化压力实验结果与数值模拟预测结果相符。氮气雾化所得金属粉末体积中位径x_(50)、粒度分布宽度比氩气雾化所得金属粉末小,且氮气雾化粉末15-53μm粉末收得率高,球形度、松装密度好。两种雾化介质制备粉末氧元素含量相差较小,但氩气雾化制备粉末氮元素含量远低于氮气雾化制备粉末。(本文来源于《机械科学研究总院》期刊2019-05-20）
覃思思,余勇,肖明清,曾归余[2]（2018）在《真空紧耦合气雾化方法制备的超细FeCo50软磁合金粉末》一文中研究指出针对FeCo50软磁合金的应用现状,采用真空紧耦合气雾化方法制备粒径小于20μm的超细粉末;通过激光粒度仪、扫描电子显微镜及振动样品磁强计等分别对粉末的粒度、形貌及软磁性能进行表征。结果表明,在本实验工艺条件下制备的FeCo50超细合金粉末,平均粒径D50仅为5.75μm,且球形度好,软磁性能优异,饱和磁感应强度Bs高达2.22T,适用于通过注射成型工艺制备复杂精密的电子元器件。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2018年03期）
张宇航[3]（2017）在《紧耦合雾化器导液管末端修形对气雾化影响的研究》一文中研究指出微细球形金属粉末广泛运用于各行各业,其中气雾化制粉具有粒径小、冷却速度高、球形度好、含氧量低等特点。紧耦合雾化器作为气雾化技术核心部件相关研究备受关注。随着近年数值模拟和可视化技术的发展,在研究紧耦合雾化器几何参数、气相流场、气液作用、粒径分布方面发挥重要而独特的作用,气液混合一直是流体力学工作者们的人们研究主题。生产实践已表明在同样雾化条件下,微细球形铝粉一次粒度分级的细粉(d50≤10μm)收率,导液管尾缘经过修形和未修形的能够提高10%-30%,达到了50%-85%,紧耦合雾化器导液管经过修形能够提高雾化效率,但是其掺混雾化机理尚未有人研究,对此深入研究具有重要意义。本文主要从事气雾化制粉核心部件紧耦合雾化器的改进和参混原理研究。文中对二维紧耦合雾化器开展气相模拟,搭建气雾化射流纹影装置和开展相关实验;结合实验开展紧耦合雾化器气液混合数值模拟;研究叁维喷嘴末端尾缘修形对气雾化影响。首先对二维紧耦合喷嘴“开涡”、“闭涡”流场结构研究基础上研究了多种工况下流场“桶型”波和膨胀区位置和分布。并开展空气和水的两相模拟,研究气液作用核心参混区域为气流下端和回流区边界的剪切层,并发现回流区形状改变,并且总是趋于平衡的过程。在对紧耦合喷嘴流场特性分析的基础上,搭建了射流纹影实验装置。随着压力的增加,紧耦合雾化器气流膨胀区将增大,同时增加了雾化角。环孔雾化器也具有分流作用,气液混合流场中出现回流区波动以及波动周期T=2 ms、降温物理现象。小突片结构和锯齿结构强化混合,锯齿导液管孔具有改变羽状射流的情况。8锯齿雾化效果优于4锯齿。提出一种稳定生产的新型导液管,通过二维气相数值模拟研究了不同工况下不同构型对抽吸压力的影响,并分析不同结构下射流波系变化以及影响因素。最后,根据前者研究,进行叁维导液管尾缘修形(锯齿形/无修)的气相流场模拟,捕捉流场结构和参数分布,数值表明无修喷嘴流场结构呈环形分布,参数分布较均匀;锯齿形喷嘴流场比较复杂,锯齿是产生流向涡的核心区域,在一个齿根处产生7对等值异向的流向涡。流向涡对产生的卷吸运动强化气流与周围介质的掺混,导致密度、速度和温度的局部变化(改变流场结构、增加剪切作用、影响降温速率),同时被动增加了轴线压力,增加气液比。这些变化都是有利于制取细粉的关键。(本文来源于《中北大学》期刊2017-04-10）
张维涛,牛显明,胡春莲,王建民[4]（2012）在《双级耦合气雾化制备Ni60A粉末的技术研究》一文中研究指出采用双级耦合气雾化法制备Ni60A粉末,并通过激光粒度分析仪﹑扫描电镜等研究了Ni60A粉末的表面形貌、松装密度、及粒度分布。研究结果表明:用双级耦合雾化系统生产的粉末球形度高,存在卫星结构粉末,且细粉末明显增多,空心粉少;松装密度大;粉末粒径分布曲线呈单峰且近似正态分布。还分析了双级喷嘴对雾化过程及粉末粒度的影响机理。(本文来源于《粉末冶金工业》期刊2012年05期）
欧阳鸿武,王琼,刘卓民[5]（2010）在《紧耦合气雾化流场结构突变过程的数值模拟》一文中研究指出紧耦合气雾化制粉过程中,当雾化气压超过某一临界值时,直管环缝型喷嘴的气雾化流场结构存在"开涡—闭涡"突变现象,雾化效果随之发生显着改变。该文采用数值模拟方法研究紧耦合喷嘴气体流场中开涡和闭涡结构特征及其突变行为,以及雾化介质类型和喷嘴几何结构参数(喷射顶角、导液管伸出长度和末端直径、环缝宽度)对临界雾化压力Pc的影响。结果表明:当雾化压力P略高于Pc时,马赫盘迅速截断回流区,流场结构由开涡向闭涡突变,并引起喷嘴熔体出口下方抽吸压力Pa骤降,突变前后抽吸压力差ΔPa约为30 kPa;雾化介质类型和喷嘴主要几何结构参数对Pc有显着影响,但对ΔPa无明显影响。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2010年02期）
逯峙,陈仕奇,刘咏,郭屹宾[6]（2009）在《紧耦合雾化制备Fe-13%Cr-3%W高温合金粉末》一文中研究指出采用紧耦合气体雾化法制备Fe-13%Cr-3%W高温合金粉末,研究雾化气体压力和熔体过热度对粉末粒度及形貌的影响。结果表明,增加雾化气体压力和熔体过热度可以降低粉末的中位径,小于45μm和小于20μm粉末的收得率明显增加。粉末形貌均为球形,存在卫星结构粉末及不规则状粉末,雾化气体压力和过热度对形貌的影响不大。还分析了雾化参数对雾化过程及粉末粒度的影响机理。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2009年03期）
郭屹宾[7]（2009）在《紧耦合雾化喷嘴的反压和微细粉末的制备研究》一文中研究指出随着零部件制造技术的发展,对金属及合金粉末有着越来越高的要求。含氧量低、合金成份准确、粒度微细、颗粒球形度高等成为高品质粉末的特征。紧耦合气雾化制粉具有雾化效率高、粉末氧含量低等优势成为制备高品质粉末的理想选择。本文以PSI公司紧耦合气雾化系统为基础。研究了导液管形状及伸出量对导液管出口处反压值的影响。结果表明,导液管形状对出口处反压值有直接影响。在实验条件下,圆柱形导液管较锥形导液管更易获得较低的反压值即较大的抽吸力。锥形导液管出口处反压值随导液管口直径的增加以及伸出量的增加而降低,同时随雾化气压的增加呈先降低再升高再降低的阶段性变化规律。探讨了反压值的形成原因及影响因素,对导液管形状及伸出量的组合进行优化,确定当雾化气压在2.5MPa-4MPa的范围内时,将出口处直径为7.0mm的锥形导液管伸出量控制在4.0mm-4.4mm之间,出口处直径为7.5mmm的锥形导液管伸出量控制在3.6mm～4.0mm之间,圆柱形导液管的伸出量控制在2.6mm～3.0mm可以使导液管口反压值处在稳定的负压下。以铜合金粉末、纯铜粉末和不锈钢粉末为实验对象,研究了导液管形状及伸出量、雾化气压和熔体过热度对粉末平均粒度及-400目(或-325目)粉末收得率的影响。结果表明,导液管伸出量影响雾化的稳定性与雾化效率。CuSnAg合金粉末的导液管伸出量由4.1mm增加到4.3mm,平均粒度和-45μm粉末收得率分别增大5.1%和减少6.9%。增加伸出量,会增加导液管出口处的负压,有利于雾化的稳定进行,但降低雾化效果；雾化气压和熔体过热度对雾化效率有很大影响。316L不锈钢粉末的平均粒度和-38μm粉末收得率随雾化气压由3.OMPa提高到3.5MPa时分别减少17.1%和增加19.3%；而熔体温度由1560℃提高到1620℃时,这两个数值分别减少5.4%和增加5.2%。提高雾化气压比提高熔体温度对提高雾化效率的效果要好。雾化气压的增加导致了气体动能的增加,在一定范围内提高雾化气压可以有效降低粉末的平均粒度,增加微细粉末的收得率,但气体动能的增幅随雾化气压的提高递减,使雾化气压提高到一定程度后,对雾化效率的影响程度减弱。对过热度对熔滴破碎和凝固模式进行理论分析。发现气流对熔体的破碎模式随过热度的提高由袋式破碎转变为延展式破碎,破碎效率提高。以See-Johnston熔滴凝固时间模型为基础进行计算,得到随着过热度的提高,熔滴的凝固时间增加,且大熔滴比小熔滴凝固时间长。这一现象增加了熔滴在凝固过程中相互粘连形成粉末团粒和卫星粉的几率,这些粉末团粒和卫星粉成为特殊的大颗粒,使粉末平均粒度增加。最后本文以Miller-Glies模型为基础,结合实验数据对铜粉、铜合金粉末和不锈钢粉末的平均粒度进行计算,得出纯铜粉末和铜合金粉末平均粒度与气流金属质量流率之比符合关系式：d50=K(G/m)-1/3,K值分别为120和171,但不锈钢粉末由于成份复杂导致其熔体物性与纯金属熔体的物性差异过大而不符合此关系式。(本文来源于《中南大学》期刊2009-04-01）
陈欣,欧阳鸿武,黄誓成,黄伯云[8]（2008）在《紧耦合气雾化制备Al基非晶合金粉末》一文中研究指出开展了采用紧耦合气雾化方法制备Al基合金粉末的实验和理论研究.利用X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电镜和透射电镜分析了粉末的表面形貌、显微组织和结构特征,根据气雾化过程中熔滴的破碎模式和冷却行为确定了Al基合金的非晶化临界冷却速率及相应粉末粒径.结果表明:气雾化粉末中存在部分非晶粉末,非晶粉末的粒径小于26μm;Al基合金的非晶化临界冷却速率大致为106K.s-1;雾化中熔体的破碎和冷却是两个相互耦合(矛盾)的过程,快速冷却(大于104K.s-1)极大地阻碍熔体的充分雾化,同时熔滴的破碎模式对其冷却行为具有显着的影响.目前紧耦合气雾化技术还只能制得非晶/晶态混合的Al基合金粉末.(本文来源于《北京科技大学学报》期刊2008年01期）
陈欣[9]（2007）在《紧耦合气雾化流场结构和雾化机理研究》一文中研究指出气雾化制粉技术具有粉末球形度高、氧含量低以及冷却速率大等优点，是生产高性能球形金属及合金粉末的主要方法。随着粉末冶金工艺的不断发展，特别是近年来PM~2概念(Powder Metallurgy and Particulate Materials Technology,PM~2 TEC)的兴起，对高性能粉末的需求日益迫切。大批量、低成本制备微细高性能粉末成为当前气雾化制粉技术发展的主要趋势。然而，气雾化制粉是一个多相流相互耦合作用的复杂过程，人们对气雾化过程中气液间相互作用、熔体物性对雾化过程的影响，以及熔体破碎与冷却之间的耦合关系等基本问题至今仍未认识清楚。本文通过回顾和总结气雾化制粉技术的发展历程，比较分析各种气雾化技术的特点，消化吸收国际先进的紧耦合气雾化制粉技术(Close-coupled gas atomization，CCGA)，采用理论、实验和数值模拟方法，针对其气体流场结构特征、熔体的破碎模式以及冷却凝固特征开展研究。主要结论如下：(1)紧耦合气体流场的数值模拟探明了紧耦合气体流场的基本特征，发现流场由“开涡”转化为“闭涡”状态存在一个临界气压P_c，P_c与喷嘴结构相关，随导液管末端伸出长度△l减小而下降，△l为4.55mm时，P_c为6.4MPa；△l为0时，P_c为2.0MPa。(2)熔体过热度对雾化过程和结果有明显影响，其作用机制为：熔体物性随温度的非线性变化直接影响熔滴的We数，从而导致雾化模式的改变，引起粉末平均粒度的变化。(3)紧耦合气雾化“二次破碎”过程中液膜的快速形成及其破碎呈现出弹性特征，其破碎主要包括四种模式：a—液膜前端的“手指式”破裂；b—液膜末端“起皱”破碎；c—液膜边沿的分形破碎；d—液膜及液滴的相互干扰破碎。(4)气雾化(某一成分的)Al基合金非晶粉末的实验和理论分析结果表明，雾化粉末为晶态／非晶态颗粒的混合粉末，粉末的冷却速率为10~4～10~8K／s；其非晶化临界冷却速率大致为10~6K／s，非晶颗粒的粒径基本小于26μm。由于多种破碎模式共存，目前的紧耦合气雾化技术仍存在粒度分布较广、熔滴冷却速率跨度较大的问题。用于制备非晶合金粉末时，还只能制备出晶态／非晶态的混合粉末，并且，晶态与非晶粉末可能存在不同的雾化机理。为此，进一步探讨了紧耦合气雾化高效制备微细晶态以及非晶合金粉末的可行方案。(本文来源于《中南大学》期刊2007-06-30）
欧阳鸿武,陈欣,余文焘,黄伯云[10]（2007）在《一种表征紧耦合气雾化中熔滴冷却速率的新方法》一文中研究指出通过分析熔体破碎模式和非晶态颗粒的形成机制,提出一种表征紧耦合气雾化过程中熔滴冷却速率的新方法。结果表明:在一定的工艺条件下,紧耦合气雾化存在多种破碎模式,熔滴的冷却速率因直径、雾化位置的差异,相同直径熔滴经历结晶和非晶化2种不同冷却行为;依据Al基合金粉末的粒度分布和微观结构,结合熔体的雾化过程及冷却模式,确定熔滴冷却速率的上、下限;实验得出熔滴的冷却速率为104～108 K/s,Al-Ni-Y合金的非晶化临界冷却速率为105 K/s,能形成非晶态的熔滴最大直径为25μm左右,实验结果与理论分析结果较吻合,比较客观地反映紧耦合气雾化的复杂过程。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2007年03期）
紧耦合气雾化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对FeCo50软磁合金的应用现状,采用真空紧耦合气雾化方法制备粒径小于20μm的超细粉末;通过激光粒度仪、扫描电子显微镜及振动样品磁强计等分别对粉末的粒度、形貌及软磁性能进行表征。结果表明,在本实验工艺条件下制备的FeCo50超细合金粉末,平均粒径D50仅为5.75μm,且球形度好,软磁性能优异,饱和磁感应强度Bs高达2.22T,适用于通过注射成型工艺制备复杂精密的电子元器件。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
紧耦合气雾化论文参考文献
[1].王博亚.增材制造用18Ni300粉末的紧耦合气雾化制备技术研究[D].机械科学研究总院.2019
[2].覃思思,余勇,肖明清,曾归余.真空紧耦合气雾化方法制备的超细FeCo50软磁合金粉末[J].磁性材料及器件.2018
[3].张宇航.紧耦合雾化器导液管末端修形对气雾化影响的研究[D].中北大学.2017
[4].张维涛,牛显明,胡春莲,王建民.双级耦合气雾化制备Ni60A粉末的技术研究[J].粉末冶金工业.2012
[5].欧阳鸿武,王琼,刘卓民.紧耦合气雾化流场结构突变过程的数值模拟[J].粉末冶金材料科学与工程.2010
[6].逯峙,陈仕奇,刘咏,郭屹宾.紧耦合雾化制备Fe-13%Cr-3%W高温合金粉末[J].粉末冶金材料科学与工程.2009
[7].郭屹宾.紧耦合雾化喷嘴的反压和微细粉末的制备研究[D].中南大学.2009
[8].陈欣,欧阳鸿武,黄誓成,黄伯云.紧耦合气雾化制备Al基非晶合金粉末[J].北京科技大学学报.2008
[9].陈欣.紧耦合气雾化流场结构和雾化机理研究[D].中南大学.2007
[10].欧阳鸿武,陈欣,余文焘,黄伯云.一种表征紧耦合气雾化中熔滴冷却速率的新方法[J].中南大学学报(自然科学版).2007