1、等离子联合气雾化制备球形粉末C O N T E N T S目录一、钛的特性与应用二、3D打印技术的发展三、球形钛粉的制备钛的特性与应用特性特性无磁性无磁性低密度低密度耐腐蚀高强度高强度透声透声超导超导储氢储氢形状形状记忆记忆生物生物相容性相容性钛的特性低密度，低密度，4.51g/cm4.51g/cm-3-3 316316的的56%56%，F-75F-75的的54%54%，铜的，铜的50%50%高比强度，钢的高比强度，钢的3.53.5倍，铝合金的倍，铝合金的1.51.5倍倍无磁无毒，生物相容性无磁无毒，生物相容性耐蚀性好耐蚀性好耐热性好耐热性好钛“未来的钢铁”钛在航空领域的应用商用商用飞飞机机,2、50%军军用用飞飞机机,6%新新兴产业兴产业,1%工工业业,43%2018年全球钛消费结构商用飞机军用飞机新兴产业工业空 中 金 属海上钻井平台海上钻井平台换热器换热器钛钻探管钛钻探管沿海电站的凝汽器沿海电站的凝汽器海水淡化传热管海水淡化传热管船船 舶舶钛在海洋工程的应用海 洋 金 属钛在民用领域的应用钛正在走进我们的生活化工,50.8%航空航天,18.4%海洋工程,7.7%电力,5.0%体育休闲,3.5%船舶,2.9%医药,2.7%冶金,1.4%制盐,1.3%其他,6.3%2020年中国各个领域钛加工材使用量所占比例资料来源：公开资料整理钛消费结构航空,55%非航空军工,9%工业,25%民用3、,11%美国钛材消费结构（2017）3D打印技术的发展3D打印的优势加大设计自由度轻易实现设计师的想法轻量化拓扑结构减轻质量降低成本没有材料的浪费从设计师的大脑直接输出为产品，更加高效低成本3D打印的优势减少生产时间整体制造时间大幅降低减少零件数量将多零件组合设计减少工装与装配成本零件多合一无视结构的复杂度，化繁为简，极大提升效率3D打印的发展3D打印用金属粉末连续五年保持30以上的增长。3D打印对粉末的要求粉末性能要求：粒度粉末性能要求：粒度15-53 m、球形度球形度98%、氧含量氧含量1000 ppm球形钛粉的制备Ti-O相图Ti-N相图Ti-C相图钛的活性很高，极易与氧、碳、氮等杂质起4、反应。钛的化学活性熔炼必须在高真空或高纯惰性气氛中进行耐火材料熔点/反应温度和程度140016001800刚玉（Al3O2)2015无微弱剧烈碳化硅2200剧烈镁砂（MgO)2800微弱微弱剧烈氧化锆2677无微弱剧烈钛与一些耐火材料的反应目前仍没有能够直接盛放钛液的坩埚钛的化学活性电极感应熔化气体雾化EIGA预合金电极感应线圈雾化喷嘴等离子惰性气体雾化PIGA等离子火炬水冷铜坩埚感应加热水冷铜漏斗雾化喷嘴旋转电极雾化PREP等离子球化PS等离子雾化PA主要的钛粉制备技术钛合金粉末的特点电极感应熔化气体电极感应熔化气体雾化（雾化（EIGA）等离子惰性气体雾等离子惰性气体雾化化(PIGA)旋转电5、极雾化旋转电极雾化(PREP)气雾化气雾化惰性气体雾化法制惰性气体雾化法制备粉末备粉末球形度较好球形度较好，杂质含量低，杂质含量低，成成分均匀性好分均匀性好粉末明显存在粉末明显存在卫星卫星颗粒及颗粒及空心粉末空心粉末，存在污染问题，熔存在污染问题，熔池池过热度过热度不足，不足，细细粉率不足粉率不足30%。优点优点缺点缺点粉末粒度范围窄，粉末粒度范围窄，球形度好球形度好，杂质含，杂质含量低，与气雾化相量低，与气雾化相比，比，PREP不需要不需要高速气体流，因此高速气体流，因此无空心及卫星颗粒无空心及卫星颗粒产生。产生。需要需要预制电极预制电极，粉，粉末颗粒的细化依赖末颗粒的细化依赖于等离子旋转电6、极于等离子旋转电极的的转速转速，因此对设因此对设备的要求较高，一备的要求较高，一般般粉末粒度较粗粉末粒度较粗，细粉率仅为细粉率仅为10-20%厂家厂家GKN Hoeganaes；中航迈特；中航迈特；航天海鹰；航天海鹰；英国英国LPW；湖南顶立科湖南顶立科技；技；西安赛隆；西安赛隆；细粉收得率低是价格高的主要原因项目背景国外对关键制备技术垄断、核心设备对华禁售工信部、发改委等部门强调迫切需要国产化联合气雾化联合气雾化 IPCAIPCA感应预热&射频等离子联合加热气雾化，利用联合加热提高熔池过热度，提高加热效率，提升雾化制粉的粉末质量，降低空心率，提高细粉率。IPCA-制备球形钛粉045微米微米47、575微米微米75150微米微米球形度高，流动性好空心粉少，卫星球少无污染纯度高钛合金粉末的形貌钛合金粉末的性能钛合金粉末的特点 纯度高（无污染）球形度高（松装密度高）流动性好（卫星球很少）空心球率极低 产品稳定性和一致性好 细粉收得率高XX钛粉系列TA1,TA2,TC4,TA15系列钛合金0-20，0-30，0-45，15-45，15-53，20-60任意粒度区间设备能力制粉设备IPCA Equipment分级设备 Classifying Equipment手套箱 Glovebox激光粒度仪Laser Granulometer氧氮氢分析仪ONH Analyzer霍尔流速计Hall Veloc8、ity Meter生产设备生产设备Production FacilitiesProduction Facilities检测设备检测设备Testing FacilitiesTesting Facilities项目申请的相关专利国际发明专利2项：The synthesis of micro-spherical titanium powders by the short process (申请号：PCT/CN2010/077381)The preparation method of the microspherical Nd-Fe-B powders.(申请号：PCT/CN2010/0773801)中国发明专利7项：一种球形钨粉的制备方法 一种超细球形镍包钛复合粉末的制备方法 一种微细球形钛粉的短流程制备方法 一种微细球形储氢合金粉末的制备方法 一种大量制备微细球形钛铝基合金粉的方法 一种微细球形Nd-Fe-B 粉的制备方法 一种超细球形氢化钛粉末的制备方法 体系认证航空航空ISO 9001ISO 9001武器装备武器装备GJB 9001C-2017GJB 9001C-2017医疗医疗ISO 13485ISO 13485请各位专家批评指正！江苏XXXX 博士 XX