氣體霧化技術在粉末冶金領域中早已獲得廣泛的套用。許多研究認為，霧化氣體流動場的特性將影響熔融金屬的破碎方式及液態顆粒尺寸和質量的分布，是決定產品顯微組織與冶金質量的重要因素之一。該特性在很大程度上依賴於霧化噴嘴的結構，同時也跟工藝因素有關。
| 中文名稱 | 氣體霧化 |
| 英文名稱 | gas atomization |
| 定 義 | 利用高壓氣流(空氣、惰性氣體)擊碎液態金屬或合金使其碎化成粉末的制粉方法。 |
| 套用學科 | 材料科學技術（一級學科），材料科學技術基礎（二級學科），材料合成、製備與加工（三級學科），粉體製備技術（四級學科） |
基本介紹
- 中文名：氣體霧化
- 外文名：gas atomization;
高壓氣體霧化法，利用高壓氣體作為霧化介質來破碎連續的熔融金屬細流，是生產金屬粉末的最主要方法之一。霧化機理包括流體薄層的形成，薄層破碎成金屬液流絲線和金屬液流絲線收縮形成微液滴三個階段。高壓氣體霧化獲得直徑50-100μm的金屬粉末；氣體霧化粉末為光滑圓球形，冷卻速度約為102-103℃/s。高壓氣體霧化廣泛用來大噸位生產鋁、工具鋼、超合金、銅、鐵、錫和低合金粉末。
20世紀70年代以來，發展最快、最活躍的是高壓氣體霧化法，它是大批量生產快速凝固粉末最有前途的工藝之一。氣體霧化噴嘴在不斷改進，常用緊耦合環縫式對稱氣體噴嘴，還能用非對稱式氣體噴嘴，可提高粉末的收得率，現已成功套用於生產鎳基超合金粉末。
在霧化過程中，能套用實時圖象技術(如暗線攝影、全息攝影、高速攝影)、雷射散射、雷射衍射及雷射都卜勒技術等對霧化區溫度分布、金屬粉末粒度及速度分布進行線上測量，從而控制成品粉末的粒度、形狀和組織。對於金屬液流在霧化過程中的破碎機理研究現有四種方法：微擾法、似有理法、量綱分析法和能量法。
超聲氣體霧化法是高速氣流以80-100KHz的頻率和2-2.5馬赫的高速度衝擊液態金屬流，使其霧化成小液滴，隨後凝固成粉末。高速氣流衝擊由多個哈曼振動波管產生，哈曼管同心分布在金屬液流的四周。每個哈曼管由一個可調節的共振腔組成，當氣體通過噴管流出時，氣流能引起伯努利(Bernoulli)效應，達到超音速度，並具有超聲頻率。另外，超聲駐波霧化法也可以產生超聲霧化。跟普通高壓氣體霧化和水霧化的三階段過程相比，超聲氣體霧化金屬液在一個階段就被多個細小射流衝擊剪碎成金屬霧滴，所得粉末尺寸比較集中，平均尺寸小於20μm，粉末收得率超過90%，由枝晶臂間距估算冷卻速度超過106℃/s。超聲氣體霧化能量消耗低，比普通氣體霧化節能約1/4。目前生產鋁、純鈷、鎳和鐵、鎳基和鈷基合金等已達工業生產規模，而對於鈦等高熔點合金仍在進一步實驗研究之中。已有報導採用超聲速層狀氣流由2000℃的金屬和陶瓷熔液制粉獲得成功。
