真空泵系统和惰性气体的首要功能是双重的：创造一个受控的低氧环境，并提供粉碎熔融金属所需的物理力。真空泵首先抽空腔室，然后让氮气取代空气，从而在高温雾化过程中防止氧化。
核心要点 离心雾化能否成功取决于消除氧气以保持反应性合金的金属性质。真空系统消除了氧化威胁，而氮气则作为保护屏障和将熔融液体破碎成细粉的动态介质。
建立受控气氛
真空泵的作用
该过程的第一关键步骤是抽空。在任何加热或熔化发生之前，真空泵会从雾化腔室中抽出环境空气。
这确保了基准环境没有潜在的污染物。
氮气回填
腔室抽空后，会引入高纯度氮气以填充空隙。
这与真空系统协同工作，建立氧含量极低的大气，特别是将氧含量控制在低于 500 ppm 的水平。
雾化力学
氮气作为空气动力介质
氮气具有双重目的；它不仅仅是一种被动填充气体。在实验过程中，它充当雾化介质。
气体提供了促进液滴破碎所需的空气动力学环境和力，将熔融流转化为细小颗粒。
防止高温氧化
对于高氧化活性的材料，如铝合金，保护至关重要。
使用工业级氮气可防止粉末在过热状态下与氧气发生反应。这种保护对于确保最终粉末的金属性质至关重要。
关键考虑因素和限制
氧阈值
只有在严格遵守 500 ppm 氧阈值的情况下，该系统才能有效运行。
如果真空泵在氮气回填之前未能充分抽空腔室，残留的氧气将损害粉末的完整性。
材料特异性
该装置专门设计用于易于快速氧化的金属。
虽然真空和氮气装置可以保护铝等反应性合金，但了解源材料的特定化学反应性对于确定这种程度的大气控制是否绝对必要或是否可以调整至关重要。
确保工艺完整性
如何将此应用于您的项目
- 如果您的主要重点是粉末纯度：确保您的真空系统和氮气回填能够持续将氧含量保持在 500 ppm 以下，以防止表面氧化。
- 如果您的主要重点是粒度分布：关注氮气流的空气动力学特性，因为它作为液滴破碎的主要介质。
通过严格控制气氛，您可以将混乱的化学反应转化为精确的制造过程。
总结表：
| 组件 | 首要功能 | 对工艺的影响 |
|---|---|---|
| 真空泵 | 抽出环境空气 | 消除基准氧气和污染物 |
| 惰性气体（氮气） | 大气回填 | 将氧含量维持在 500 ppm 以下 |
| 空气动力力 | 液滴破碎介质 | 决定粒度和粉末分布 |
| 保护屏障 | 防止氧化 | 保持反应性合金的金属性质 |
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参考文献
- Yingjie Liu, Shaoming Zhang. Numerical Simulation of Liquid Film Characteristics during Atomization of Aluminum Alloy Powder. DOI: 10.3390/app14020721
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .
