Az ultrafinom fémporok előállítási igényeinek kielégítéséhez milyen folyamat- vagy szerkezeti optimalizálás szükséges a fémporgyártó berendezésekhez?

Az ultrafinom fémporok (jellemzően mikrométerek és az alattiak) előállításához a hagyományos fémporgyártó berendezéseket mélyrehatóan -optimalizálják mind a folyamatban, mind a magszerkezetben, a porlasztási hatékonyság javítása, a hűtési sebesség növelése és a folyamat stabilitásának megőrzése érdekében.

A folyamatoptimalizálás kulcsfontosságú. A döntő elem a porlasztóközeg és az olvadt fém áramlásának pontos szabályozása. A gázporlasztási eljárásokhoz szorosan összekapcsolt gyűrű alakú fúvókák vagy lamináris áramlású ultrahangos porlasztási technológia szükséges. A fúvóka szerkezetének optimalizálása lehetővé teszi a nagy sebességű-gázáram és az olvadt fémáram hatékony összekapcsolását rendkívül rövid távolságon keresztül, az energiát a folyadékoszlopra koncentrálva és finomabb cseppekre bontva. Ezzel egyidejűleg a porlasztóközeg (például nitrogén vagy argon) nyomásának és áramlási sebességének jelentős növelése közvetlen eszköz a nagy kinetikus energia elérésére és a finom por előállítására. A vákuumolvasztási szakaszban szigorúbb olvadék túlhevülés-szabályozást kell megvalósítani az olvadt fém optimális folyásának biztosítása érdekében, valamint pontosan szabályozni kell a vezetőcső átmérőjét és hosszirányú hosszát, hogy stabil, finom folyadékáramlást kapjunk, megalapozva az egyenletes porlasztást.

Milyen folyamatok vagy szerkezeti optimalizálások szükségesek ahhoz, hogy a fémporgyártó berendezések megfeleljenek az ultrafinom fémpor-előkészítés követelményeinek? A szerkezeti optimalizálás kulcsfontosságú. A berendezés szerkezetét meg kell újítani a "gyors hűtés" és a "szennyeződés megelőzés" körül. A porlasztótorony magasságának jelentős növelése kulcsfontosságú, elegendő repülési és megszilárdulási időt biztosítva a finom cseppek számára, biztosítva, hogy azok teljesen megszilárduljanak, mielőtt érintkezésbe kerülnének a kollektorral, és megakadályozva az elégtelen hűtés miatti tapadást. A torony belsejében rendkívül hatékony másodlagos hűtőrendszert kell kialakítani. A többszörös hűtőlevegő-áramlás bevezetésével a porlasztási zónából gyorsan távozik a hő, ami nagymértékben növeli a hűtési sebességet, ezáltal gátolja a szemcsék növekedését és csökkenti a szatellitpor képződését. Továbbá a teljes rendszernek, különösen a porszállító és -gyűjtő szakaszoknak rendkívül magas légtömörséggel és hatékony oxigéntartalom-szabályozási képességekkel kell rendelkezniük (általában 10 ppm alatti érték szükséges), mivel az ultrafinom porok hatalmas fajlagos felülettel rendelkeznek, és nagyon érzékenyek az oxidációra. Végül a gyűjtőrendszernek előnyben kell részesítenie a nagy-hatékonyságú ciklonleválasztó és a kriogén gyűjtőtartály használatát, hogy gyors, roncsolásmentes porgyűjtést érjen el, és minimálisra csökkentse a kézi beavatkozást.

Összefoglalva, csak a porlasztási folyamat technológiailag rendkívül precíz szabályozásával, valamint a hűtési hatékonyság és a szerkezeti tisztaság fokozásával lehet teljesíteni az ultrafinom, nagy-tisztaságú és jó-gömb alakú, csúcsminőségű fémporok előállítására vonatkozó követelményeket.