難熔金屬（鎢、鉻）粉末的等離子球化處理及多孔材料制備.pdf

1、球形粉末具有良好的流動性、高松裝密度等優(yōu)異性能，是目前粉體材料領(lǐng)域的熱門研究方向。本論文采用等離子體球化技術(shù)對工業(yè)鎢粉和鉻粉進行球化處理，重點探索等離子體球化處理工藝參數(shù)（送粉速率和載氣流量）對粉末球化效果的影響規(guī)律，系統(tǒng)研究了球化處理后粉末的性能（如粒度分布、流動性和松裝密度等）和產(chǎn)率。并結(jié)合放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)，以球形鎢粉和鉻粉為原料制備了多孔材料，研究了球形粉末性能對多孔體微觀組織、孔隙結(jié)構(gòu)以及孔隙率的影響。同時對多孔鎢基

2、體進行浸鹽處理制備了鋇鎢陰極，研究了多孔鎢基體的組織結(jié)構(gòu)對鋇鎢陰極電子發(fā)射性能的影響。
　　利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、激光粒度分析儀和霍爾流速計等測試方法表征等離子體球化處理前后粉末的形貌、物相、粒徑分布、流動性及松裝密度等。結(jié)果表明采用等離子體球化處理技術(shù)可得到表面光滑、球形度好的單相球形鎢粉和球形鉻粉。當送粉速率和載氣流量分別為2.4 g·min-1和4.0 L·min-1時，鎢粉的球化率大于98％

3、;原料鎢粉團聚嚴重導致球形鎢粉的粒徑略有增大;球化處理后，鎢粉的松裝密度和流動性均得到顯著改善，松裝密度由3.6 g·cm-3提高至7.6 g·cm-3，粉末流動性由0提高至27.96 s·(50g)-1。當送粉速率和載氣流量分別為2.1 g·min-1和3.5 L·min-1時，鉻粉的球化率大于98％;球形鉻粉粒度均勻，分散度高;球化處理后，鉻粉的松裝密度由2.8 g·cm-3提高至5.1 g·cm-3,粉末流動性由32.53 s·(

4、50g)-1提高至17.41 s·(50g)-1。
　　通過設(shè)計特定的燒結(jié)模具，采用放電等離子燒結(jié)(SPS)制備了名義孔隙率為20％的多孔鎢和多孔鉻基體;與原料粉末相比，采用球形粉末制備得到的多孔鎢基體的孔隙更為規(guī)則，孔隙分布更加均勻，且閉孔率顯著降低。采用球形鎢粉制備得到的多孔鎢基體鋇鎢陰極的飽和脈沖發(fā)射電流密度為11.2 A·cm-2，遠大于相同測試條件下采用常規(guī)鎢粉制備得到的鋇鎢陰極的8.7 A·cm-2;改善鎢粉性能，優(yōu)化