أثناء عملية إنتاج مسحوق رذاذ الغاز، يتم التحكم في حجم جسيمات المسحوق بشكل أساسي من خلال العوامل التالية:
ضغط وسط الانحلال: كلما زاد الضغط، كلما كان تأثير وسط الانحلال أقوى على تدفق السائل المعدني، وكان تأثير التكسير أفضل، وكان المسحوق أنعم.
قطر عمود التدفق المعدني: كلما كان القطر أصغر، كان من الأسهل سحق تدفق السائل المعدني، وكان حجم جسيمات المسحوق أصغر.
درجة حرارة ذوبان المعدن: كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت لزوجة المعدن المنصهر، وكانت سيولته أفضل، وأصبح من الأسهل سحقه إلى قطرات سائلة دقيقة.
الزاوية بين التيارين: كلما كانت الزاوية أكبر، كان تأثير وسط الانحلال أقوى على تدفق السائل المعدني، وكان تأثير التكسير أفضل، وكان المسحوق أنعم.
نوع وسط الانحلال: عند استخدام وسط الانحلال السائل، تكون كتلته أكبر من كتلة الغاز، ويحمل المزيد من الطاقة، مما يؤدي إلى تأثير سحق أفضل ومسحوق ناعم.
بالإضافة إلى ذلك، فإن التوتر السطحي ولزوجة المعدن المصهور، والمعلمات الهيكلية لجهاز الانحلال (مثل نوع الفوهة، ومعلمات الحقن)، ومعلمات جهاز جمع المسحوق سيكون لها أيضًا تأثير على حجم جسيمات المسحوق.
نطاق التعديل المحدد لمعلمات العملية لإنتاج مسحوق تفتيت الغاز هو كما يلي:
ضغط الغاز الذرّي: 10 - 40 ضغط جوي (حوالي 1 - 4 ميجا باسكال)
قطر عمود التدفق المعدني: يجب تعديله وفقًا لمعدات ومواد محددة. كلما كان القطر أصغر، كان المسحوق أنعم.
درجة حرارة ذوبان المعدن: يجب تعديلها وفقًا لنقطة انصهار السبيكة. وعادة ما تكون أعلى بمقدار 50 - 100 درجة من نقطة الانصهار.
اثنان-زاوية التدفق: 40 درجة - 75 درجة
ضغط غرفة ترذيذ الغاز: يحتاج إلى الحفاظ على حالة الفراغ. عادة ضمن نطاق 1 - 10 تور (حوالي 0.13 - 1.33 كيلو باسكال)
يجب التحكم في هذه المعلمات بدقة وفقًا لتركيبة السبائك المحددة ومتطلبات أداء المسحوق.
تؤثر درجة حرارة المصهور بشكل مباشر على حجم جسيمات المسحوق عن طريق تغيير اللزوجة والتوتر السطحي للمصهور. خاصة:
1. مع زيادة درجة الحرارة، تقل اللزوجة. عندما ترتفع درجة الحرارة من 150 درجة إلى 300 درجة، فإن متوسط حجم الجسيمات لمسحوق النحاس Pd-Ag- ينخفض من 101 ميكرومتر إلى 33 ميكرومتر. درجات الحرارة المرتفعة تجعل السائل المعدني أكثر عرضة للتكسر إلى قطرات دقيقة، ولكن تجاوز القيمة الحرجة (مثل 300 درجة) سيؤدي إلى التصاق القطرات ببعضها البعض، وبالتالي زيادة حجم الجسيمات.
2. التغيرات في التوتر السطحي
تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تقليل التوتر السطحي، مما يجعل القطرات أكثر قابلية للانتشار. توضح التجربة أنه بالنسبة لمسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ، يتناقص متوسط حجم الجسيمات بحوالي 5 ميكرومتر لكل زيادة بمقدار 50 كلفن في الحرارة الزائدة. ومع ذلك، فإن درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط ستؤدي إلى إطالة وقت التصلب وتزيد من خطر تكوين مسحوق الأقمار الصناعية.
3. نافذة درجة الحرارة المثلى
الفولاذ المقاوم للصدأ: يكون إنتاج المسحوق الناعم في أعلى مستوياته عندما تصل درجة الحرارة الفائقة إلى 245 كلفن.
سبيكة ذات إنتروبيا عالية: عند تسخينها عند 1200 درجة، يصل Dv(50) من سبائك التيتانيوم إلى 57.3 ميكرومتر، وهو أعلى بمقدار 1.1 ميكرومتر من ذلك عند 1100 درجة. التيتانيوم: لتحقيق الاستقرار في الانحلال، يجب الحفاظ على درجة الحرارة عند 1300-1400 درجة.
4. التآزر مع المعالم الأخرى
يجب تعديله جنبًا إلى جنب مع ضغط الانحلال (4.0 ميجا باسكال)، ونوع الغاز (الهيليوم هو الأفضل)، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، عند الرذاذ بالأرجون، لكل 100 درجة زيادة في درجة الحرارة، يمكن تقليل حجم جسيمات المسحوق بنسبة 15-20%.
