粉末冶金制品纯度与粒度的控制方法是什么？

一、纯度的控制方法

1. 原料选择：选择高纯度的金属粉末作为原材料，这是提高粉末冶金产品纯度的基础。对原料粉末进行严格的筛选和清洗，确保原料的纯净度。

2. 生产过程控制：

   • 在金属粉末生产过程中，使用惰性气体（如氮气、氩气等）创造一个保护性的环境，防止金属粉末与空气中的氧气或其他杂质发生反应，从而避免氧化和污染。
   • 通过水的冲洗来清除金属粉末表面的氧化物和杂质，特别适用于铁粉、不锈钢粉和镍粉等金属粉末的制备。
   • 对原有金属粉末进行再次粉碎和筛分，以去除杂质和氧化物，使其粒度更加均匀，进一步提高纯度。

3. 工艺参数控制：在整个粉末冶金过程中，对各个工艺步骤的参数（如温度、压力、时间等）进行精确控制，确保每一步骤都能达到最佳效果。

4. 添加剂使用：适量添加合金元素，如铜、钼等，以提高零件的性能，如导电性、耐磨性和韧性等。但需注意添加剂的纯净度和添加量，以免引入新的杂质。

二、粒度的控制方法

1. 原料粒度控制：选择粒度分布均匀、质量稳定的原料是控制粉末粒度分布的基础。原料的粒度、形状和化学组成等特性会直接影响最终产品的粒度分布。

2. 粉碎与分级：

   • 粉碎：通过机械或物理方法将原料粉碎成所需粒度的粉末。在粉碎过程中，应选择合适的粉碎设备、工艺参数和粉碎介质，以控制粉末的粒度分布。设备如球磨机、振动磨、气流磨等，适用于不同粒度和材质的粉末制备。工艺参数如转速、磨介填充率、粉碎时间等，直接影响粉末的粒度分布。
   • 分级：将粉碎后的粉末进行分级，以去除不符合粒度要求的颗粒。分级方法包括筛分、离心分级、空气分级等。筛分利用筛网将粉末按粒度大小进行分离；离心分级利用离心力将粉末按粒度大小进行分离；空气分级利用空气动力学原理将粉末按粒度大小进行分离。

3. 粒度检测与反馈调整：

   • 采用合适的粒度检测方法，如激光粒度仪、沉降法、图像法等，对粉末的粒度分布进行准确测量。激光粒度仪利用激光散射原理测量粉末的粒度分布，具有测量速度快、精度高、重复性好等优点。沉降法通过测量颗粒在液体中的沉降速度来推算粒度分布，适用于较宽粒度范围的粉末测量。图像法利用显微镜和图像处理技术对粉末颗粒进行观察和测量，适用于对颗粒形状和粒度分布有较高要求的场合。
   • 根据粒度检测结果，对粉碎和分级过程进行反馈调整，以优化粒度分布。这包括调整粉碎设备的工艺参数、更换筛网或分级器等措施。

4. 添加剂的使用：在粉碎和分级过程中添加适量的添加剂（如分散剂、润滑剂等），以改善粉末的分散性和流动性，有助于控制粒度分布。

综上所述，通过综合运用上述方法，可以有效地控制粉末冶金制品的纯度和粒度，从而提高其性能稳定性和可靠性。