{"id":20704,"date":"2021-08-18T01:25:14","date_gmt":"2021-08-18T01:25:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20704"},"modified":"2021-08-18T01:25:15","modified_gmt":"2021-08-18T01:25:15","slug":"how-to-make-metal-micro-powder","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/how-to-make-metal-micro-powder\/","title":{"rendered":"Wie \u201emacht\u201c man Metallmikropulver?"},"content":{"rendered":"

Pulvermetallurgie ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallpulver und der Verwendung von Metallpulver (oder einer Mischung aus Metall und Nichtmetall) als Rohmaterial, um Teile und Produkte durch Formen und Sintern zu erhalten. Als Hauptrohstoff der Industrie wird Metallpulver in den Bereichen Maschinenbau, Metallurgie, chemische Industrie und Materialien f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Metallpulver ist der grundlegende Rohstoff der Pulvermetallurgie. Seine Leistung und Qualit\u00e4t bestimmen die Entwicklung der Pulvermetallurgieindustrie.<\/strong><\/strong><\/p>

Metallpulver ist normalerweise eine Ansammlung von Metallpartikeln mit einer Gr\u00f6\u00dfe von weniger als 1 mm. Es gibt keine einheitliche Bestimmung f\u00fcr die Aufteilung des Granularit\u00e4tsintervalls. Das \u00fcbliche Klassifikationsverfahren ist wie folgt: Die Partikel mit einer Partikelgr\u00f6\u00dfe von 1000 ~ 50 &mgr;m sind herk\u00f6mmliche Pulver; 50 ~ 10 \u00b5m feines Pulver; 10 ~ 0,5 \u00b5m wird als sehr feines Pulver bezeichnet < 0,5 \u00b5m wird als ultrafeines Pulver bezeichnet; 0,1 ~ 100 nm wird als Nanopulver bezeichnet. Jedes Pulverteilchen kann ein Kristall sein oder aus vielen Kristallen zusammengesetzt sein, abh\u00e4ngig von der Teilchengr\u00f6\u00dfe und dem Herstellungsverfahren.<\/strong><\/strong><\/p>

2. Herstellungsverfahren f\u00fcr Metallpulver<\/strong><\/strong><\/h2>

Derzeit gibt es Dutzende von Verfahren zur industriellen Herstellung von Pulver, aber nach der inhaltlichen Analyse des Produktionsprozesses wird es haupts\u00e4chlich in zwei Kategorien unterteilt: mechanische Verfahren und physikalisch-chemische Verfahren. Es kann nicht nur aus der direkten Raffination fester, fl\u00fcssiger und gasf\u00f6rmiger Metalle gewonnen werden, sondern auch aus der Reduktion, Pyrolyse und elektrolytischen Umwandlung von Metallverbindungen in verschiedene Zust\u00e4nde. Carbide, Nitride, Boride und Silicide von Refrakt\u00e4rmetallen k\u00f6nnen im Allgemeinen direkt durch chemische Kombination oder reduzierende chemische Kombination hergestellt werden. Aufgrund unterschiedlicher Aufbereitungsmethoden sind Form, Struktur und Partikelgr\u00f6\u00dfe ein und desselben Pulvers oft sehr unterschiedlich.<\/strong><\/strong><\/p>

Die Wahl des Herstellungsverfahrens f\u00fcr Metallpulver h\u00e4ngt von den Rohstoffen, der Pulverart, den Leistungsanforderungen der Pulvermaterialien und der Effizienz der Pulverproduktion ab. Mit der immer umfangreicheren Anwendung von pulvermetallurgischen Produkten werden die Anforderungen an Gr\u00f6\u00dfe, Form und Eigenschaften von Pulverpartikeln immer h\u00f6her. Daher wird auch die Pulveraufbereitungstechnologie weiterentwickelt und innoviert, um die Anforderungen an Partikelgr\u00f6\u00dfe und -eigenschaften zu erf\u00fcllen.<\/strong><\/strong><\/p>

2.1 mechanisch-physikalische Methode<\/strong><\/strong><\/h2>

Das mechanische Verfahren ist ein Verarbeitungsverfahren, bei dem Metall mit Hilfe \u00e4u\u00dferer mechanischer Kraft in Pulver mit der erforderlichen Partikelgr\u00f6\u00dfe zerkleinert wird. Die chemische Zusammensetzung des Materials bleibt w\u00e4hrend des Aufbereitungsprozesses im Wesentlichen unver\u00e4ndert. Gegenw\u00e4rtig sind Kugelmahlen und Schleifen die allgemein verwendeten Verfahren, die die Vorteile eines einfachen Prozesses und einer gro\u00dfen Leistung haben. Es kann einige ultrafeine Pulver aus Metallen und Legierungen mit hohem Schmelzpunkt herstellen, die mit herk\u00f6mmlichen Methoden schwer zu erhalten sind.<\/strong><\/strong><\/p>

2.1.1 Kugelmahlverfahren<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Das Kugelmahlverfahren wird haupts\u00e4chlich in Rollkugelverfahren und Vibrationskugelmahlverfahren unterteilt. Dieses Verfahren macht sich den Mechanismus zunutze, dass Metallpartikel aufgrund von Dehnung bei unterschiedlichen Dehnungsraten gebrochen und verfeinert werden.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Dieses Verfahren ist haupts\u00e4chlich auf die Herstellung von Sb-, Cr-, Mn-, Fe-Cr-Legierungen und anderen Pulvern anwendbar.<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Es hat die Vorteile eines Dauerbetriebs und einer hohen Produktionseffizienz. Es ist f\u00fcr Trockenschliff und Nassschliff geeignet. Es kann das Pulver einer Vielzahl von Metallen und Legierungen vorbereiten. Der Nachteil besteht darin, dass die Selektivit\u00e4t der Materialien nicht stark ist und es schwierig ist, im Prozess der Pulverherstellung zu klassifizieren.<\/strong><\/p>

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Abb. 1 TEM-Fotos von Antimonpulverproben, die durch Kugelmahlen f\u00fcr 12 h (a), 18 h (b) und 24 h (c) bei 150 U\/min erhalten wurden<\/strong><\/strong><\/p>

2.1.2 Schleifverfahren<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Das Schleifverfahren besteht darin, das komprimierte Gas in den Schleifbereich zu spr\u00fchen, nachdem es durch eine spezielle D\u00fcse geleitet wurde, um die Materialien im Schleifbereich dazu zu bringen, miteinander zu kollidieren und zu Pulver zu reiben; Nachdem sich der Luftstrom ausgedehnt hat, tritt er mit dem Aufsteigen von Materialien in den Klassifizierungsbereich ein, und die Materialien, die die Partikelgr\u00f6\u00dfe erreichen, werden vom Wirbelklassierer aussortiert. Das verbleibende grobe Pulver kehrt zum Mahlen in den Mahlbereich zur\u00fcck, bis die erforderliche Partikelgr\u00f6\u00dfe abgeschieden ist.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Es wird h\u00e4ufig zum Feinstmahlen von nichtmetallischen, chemischen Rohstoffen, Pigmenten, Schleifmitteln, Arzneimitteln und anderen Industrien eingesetzt.<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Da das Mahlverfahren eine Trockenproduktion annimmt, entfallen die Dehydratisierung und Trocknung von Materialien; Das Produkt hat eine hohe Reinheit, eine hohe Aktivit\u00e4t, eine gute Dispersion, eine feine Teilchengr\u00f6\u00dfe und eine enge Verteilung, und die Teilchenoberfl\u00e4che ist glatt. Das Mahlverfahren hat jedoch auch einige Nachteile, wie z. B. hohe Herstellungskosten f\u00fcr die Ausr\u00fcstung, st\u00e4ndiges Inertgas oder Stickstoff, das als Druckgasquelle im Herstellungsprozess von Metallpulver verwendet werden muss, gro\u00dfer Gasverbrauch, der nur zum Zerkleinern und Pulverisieren von Spr\u00f6den geeignet ist Metalle und Legierungen.<\/strong><\/strong><\/p>

2.1.3 Zerst\u00e4ubungsverfahren<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Das Zerst\u00e4ubungsverfahren verwendet im Allgemeinen Hochdruckgas, Hochdruckfl\u00fcssigkeit oder rotierende Hochgeschwindigkeitsschaufeln, um das geschmolzene Metall oder die geschmolzene Legierung bei hoher Temperatur und hohem Druck in feine Tr\u00f6pfchen zu brechen und dann im Kollektor zu kondensieren, um ultrafeines Metall zu erhalten Pulver. Bei diesem Vorgang findet keine chemische Ver\u00e4nderung statt. Die Zerst\u00e4ubung ist eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung von Metall- und Legierungspulver. Es gibt viele Zerst\u00e4ubungsmethoden, wie Doppelstromzerst\u00e4ubung, Zentrifugalzerst\u00e4ubung, Mehrstufenzerst\u00e4ubung, Ultraschallzerst\u00e4ubungstechnologie, Dichtkopplungszerst\u00e4ubungstechnologie, Hochdruckgaszerst\u00e4ubung, Laminarstr\u00f6mungszerst\u00e4ubung, Ultraschallzerst\u00e4ubung mit enger Kopplung und Hei\u00dfgaszerst\u00e4ubung.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Das Zerst\u00e4ubungsverfahren wird normalerweise bei der Herstellung von Metallpulvern wie Fe, Sn, Zn, Pb und Cu sowie bei der Herstellung von Legierungspulvern wie Bronze, Messing, Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl verwendet. Das Zerst\u00e4ubungsverfahren erf\u00fcllt die besonderen Anforderungen von Metallpulver f\u00fcr 3D-Druck-Verbrauchsmaterialien. Abbildung 3 zeigt die Mikrostruktur von Edelstahlpulver eines deutschen Herstellers.<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Zerst\u00e4ubtes Pulver hat die Vorteile hoher Rundheit, kontrollierbarer Pulverpartikelgr\u00f6\u00dfe, niedrigem Sauerstoffgehalt, niedrigen Produktionskosten und Anpassungsf\u00e4higkeit an die Produktion verschiedener Metallpulver. Es ist zur Hauptentwicklungsrichtung der Technologie zur Herstellung von Hochleistungs- und Speziallegierungspulvern geworden. Das Zerst\u00e4ubungsverfahren hat jedoch die Nachteile einer geringen Produktionseffizienz, einer geringen Ausbeute an ultrafeinem Pulver und eines relativ hohen Energieverbrauchs.<\/strong>\"\"<\/p>

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Abb. 2 Mikrostruktur von 3D-gedrucktem Edelstahlpulver eines deutschen Herstellers<\/strong><\/p>

2.2 Physikalisch-chemische Methode<\/strong><\/strong><\/h2>

Das physikalisch-chemische Verfahren bezieht sich auf das Herstellungsverfahren von ultrafeinem Pulver durch \u00c4nderung der chemischen Zusammensetzung oder des Agglomerationszustands von Rohstoffen im Prozess der Pulverherstellung. Nach verschiedenen chemischen Prinzipien kann es in Reduktionsverfahren, Elektrolyseverfahren und chemische Ersatzverfahren unterteilt werden.<\/strong><\/strong><\/p>

2.2.1 Reduktionsverfahren<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Reduktionsverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von Metall- oder Legierungspulver durch Reduktion von Metalloxiden oder Metallsalzen mit einem Reduktionsmittel unter bestimmten Bedingungen. Es ist eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten Pulverherstellungsverfahren in der Produktion. \u00dcbliche Reduktionsmittel schlie\u00dfen Gasreduktionsmittel (wie Wasserstoff, zersetztes Ammoniak, umgewandeltes Erdgas usw.), feste Kohlenstoffreduktionsmittel (wie Holzkohle, Koks, Anthrazit usw.) und Metallreduktionsmittel (wie Calcium, Magnesium, Natrium usw.). Das Hydrierungs-Dehydrierungsverfahren mit Wasserstoff als Reaktionsmedium ist das repr\u00e4sentativste Herstellungsverfahren. Es nutzt die Eigenschaften der einfachen Hydrierung von Rohmetall, um das Metall mit Wasserstoff bei einer bestimmten Temperatur zu hydrieren, um Metallhydrid zu erzeugen, und bricht dann das erhaltene Metallhydrid durch ein mechanisches Verfahren in Pulver mit der gew\u00fcnschten Partikelgr\u00f6\u00dfe. Dann wird der Wasserstoff im zerkleinerten Metall Hydridpulver wird unter Vakuum entfernt, um das Metallpulver zu erhalten.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Wird haupts\u00e4chlich zur Herstellung von Metallpulvern (Legierungen) wie Ti, Fe, W, Mo, Nb und W-Re verwendet. Beispielsweise beginnt Titan (Pulver) bei einer bestimmten Temperatur heftig mit Wasserstoff zu reagieren. Wenn der Wasserstoffgehalt gr\u00f6\u00dfer als 2,31 TP2T ist, ist das Hydrid locker und l\u00e4sst sich leicht zu feinen Partikeln aus Titanhydridpulver zerkleinern. Titanpulver kann erhalten werden, indem es bei einer Temperatur von etwa 700 \u00b0 C zersetzt und der gr\u00f6\u00dfte Teil des im Titanpulver gel\u00f6sten Wasserstoffs entfernt wird.<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Die Vorteile sind einfache Bedienung, einfache Steuerung der Prozessparameter, hohe Produktionseffizienz und niedrige Kosten, die f\u00fcr die industrielle Produktion geeignet sind; Der Nachteil ist, dass es nur auf Metallmaterialien anwendbar ist, die leicht mit Wasserstoff reagieren und nach Wasserstoffaufnahme spr\u00f6de und br\u00fcchig werden.<\/strong><\/strong><\/p>

2.2.2 Elektrolyseverfahren<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Die Elektrolyse ist ein Verfahren zur Abscheidung und Ausf\u00e4llung von Metallpulver an der Kathode durch Elektrolyse von geschmolzenem Salz oder einer w\u00e4ssrigen Salzl\u00f6sung.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Elektrolytische w\u00e4ssrige L\u00f6sung kann Metallpulver (Legierungen) wie Cu, Ni, Fe, Ag, Sn und Fe Ni produzieren, und elektrolytisches geschmolzenes Salz kann Metallpulver wie Zr, Ta, Ti und Nb produzieren.<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Der Vorteil besteht darin, dass die Reinheit des hergestellten Metallpulvers hoch ist und die Reinheit des allgemeinen Elementarpulvers mehr als 99,71 TP2T erreichen kann. Dar\u00fcber hinaus kann das Elektrolyseverfahren die Partikelgr\u00f6\u00dfe des Pulvers gut steuern und ultrafeines Pulver erzeugen. Der Energieverbrauch der elektrolytischen Pulverisierung ist jedoch gro\u00df und die Pulverisierungskosten sind hoch.<\/strong>\"\"
Abb. 4 Vorrichtung zur Herstellung von Eisenpulver durch Ultraschallelektrolyse<\/strong><\/strong><\/p>

2.2.3 Hydroxylmethode<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Einige Metalle (Eisen, Nickel usw.) und Kohlenmonoxid werden zu Metallcarbonylverbindungen synthetisiert, die erneut erhitzt und zu Metallpulver und Kohlenmonoxid zersetzt werden.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung<\/strong>a<\/strong>Anwendung: In der Industrie werden daraus haupts\u00e4chlich feine und ultrafeine Nickel- und Eisenpulver sowie Legierungspulver wie Fe Ni, Fe Co und Ni Co hergestellt<\/strong><\/strong><\/p>

Vor- und Nachteile: Das so hergestellte Pulver ist sehr fein und hochrein, aber die Kosten sind hoch.<\/strong><\/strong><\/p>

2.2.4 chemische Ersatzmethode<\/strong><\/strong><\/h3>

Mechanismus: Das chemische Ersatzverfahren besteht darin, das weniger aktive Metall aus der Metallsalzl\u00f6sung durch das hochaktive Metall entsprechend der Aktivit\u00e4t des Metalls zu ersetzen und das durch Ersatz mit anderen Verfahren erhaltene Metall (Metallpulver) weiter zu behandeln und zu veredeln.<\/strong><\/strong><\/p>

Anwendung: Dieses Verfahren wird haupts\u00e4chlich zur Herstellung von inaktiven Metallpulvern wie Cu, Ag und Au angewendet.<\/strong><\/strong><\/p>

Die Zusammenfassung der Herstellungsverfahren f\u00fcr Metallpulver ist in Tabelle 1 dargestellt.<\/strong><\/strong><\/p>

3. Zusammenfassung<\/strong><\/strong><\/h2>

Mit dem technologischen Fortschritt wurde Metallpulver entwickelt und in der Metallurgie, chemischen Industrie, Elektronik, magnetischen Materialien, Feinkeramik, Sensoren usw. eingesetzt, was gute Anwendungsaussichten zeigt, und Metallpulver zeigt einen Entwicklungstrend in Richtung hoher Reinheit und Ultra -fein (nano). Obwohl die Herstellungsverfahren f\u00fcr ultrafeines Metallpulver vielf\u00e4ltig sind und unterschiedliche Verfahren gem\u00e4\u00df der Anwendung und den wirtschaftlichen und technischen Anforderungen ausgew\u00e4hlt werden k\u00f6nnen, weist jedes Verfahren bestimmte Einschr\u00e4nkungen auf und viele Probleme m\u00fcssen gel\u00f6st und verbessert werden. Gegenw\u00e4rtig sind die am weitesten verbreiteten Verfahren zur Herstellung von Metallpulver das Reduktionsverfahren, das Elektrolyseverfahren und das Zerst\u00e4ubungsverfahren; Dar\u00fcber hinaus wurden basierend auf der Verbesserung des traditionellen Produktionsprozesses viele neue Produktionsprozesse und -verfahren entwickelt, wie z. B. Vakuumverdampfungskondensationsverfahren, Ultraschallzerst\u00e4ubungsverfahren, Rotationsscheibenzerst\u00e4ubungsverfahren, Doppelwalzen- und Dreiwalzenzerst\u00e4ubungsverfahren, Mehrstufenzerst\u00e4ubungsverfahren B. Plasmarotationselektrodenverfahren, Lichtbogenverfahren usw. Bei den Herstellungsverfahren f\u00fcr Metallpulver gibt es, obwohl viele Verfahren in der Praxis angewendet wurden, immer noch zwei Hauptprobleme, n\u00e4mlich einen kleinen Ma\u00dfstab und hohe Produktionskosten. Um die Entwicklung und Anwendung von Metallpulvermaterialien zu f\u00f6rdern, ist es notwendig, unterschiedliche Verfahren umfassend zu nutzen, voneinander zu lernen und Prozessverfahren mit gr\u00f6\u00dferer Produktion und niedrigeren Kosten zu entwickeln.<\/strong><\/strong><\/p><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Powder metallurgy is a process of making metal powder and using metal (or metal and non-metal mixture) powder as raw material to obtain parts and products through molding and sintering. As the main raw material of industry, metal powder is widely used in the fields of machinery, metallurgy, chemical industry and aerospace materials. Metal powder…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":20706,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-20704","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/\u56fe\u72472-2.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20704","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20704"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20704\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20706"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20704"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20704"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20704"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}