交易价格： 面议
类型： 非专利
技术成熟度： 可以量产
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所在地：四川成都市
项目概述：
增材制造原材料多为金属粉末，需具备球形度高、粒径分布窄、平均粒径小和含氧量高等优点。等离子体雾化技术作为一种新兴材料加工工艺，能够制备出高性能金属粉末，已在美国通用电气等国际大公司中成功应用。
本课题组自主研制了等离子体雾化装置，其内部照片及基本原理如图1-1所示。该技术采用三束会聚的超音速等离子体射流熔化金属丝，然后将熔融金属雾化成金属熔滴。随后，金属熔滴在表面张力的作用下变成球形，并凝固成金属粉末。由于等离子射流的超高温（>4000K）和超音速（>1000 m/s），该装备可以生产出具有低平均粒径、低孔隙率和低卫星球占比的高度球形粉末。
图1-1等离子体雾化技术：（a）等离子体雾化装置内部图；（b）等离子体雾化技术原理图
提出了电-磁-热流体多物理场耦合数值模拟方法，对电弧等离子体的产生机理、流场分布以及湍流扰动进行了建模，建立了等离子体炬内部以及外部的流场分析稳态与瞬态仿真模型。
图1-2等离子体炬机理分析：（a）等离子体炬原理图；（b）等离子体炬内部流场温度、速度分布云图；（c）超音速射流温度、速度分布云图
2. 提出了等离子体雾化过程的多参数控制、多物理场耦合、多相耦合、宏观和微观尺度并行的复杂机理，提出了丝材转变为金属熔滴的雾化机理，并已着手采用数学方程表达雾化过程。
图1-3等离子体雾化过程机理
研发了能产生高温高速等离子体射流的湍流等离子体炬，能实现射流的稳定可控。基于此，建成了相应等离子体雾化装备，制备出了球形度高、平均粒径小的高性能粉末。
图1-4等离子体雾化装置及粉体：（a）等离子体雾化装备；（b）等离子体雾化装备炉头部分；（c）超音速氩气等离子体束；（d）钛合金雾化工作图；（e）滤镜下雾化区放大图；（f）钛合金粉末显微图片；（g）钛合金粉末粒径分布
2.产品展示：
图1-5等离子体雾化现场照片、自研雾化系统、自研系统控制软件以及制备的球形金属粉末
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