超聲波霧化技術是一種高XL低耗制備微細金屬粉末方法，所制備粉末的球形度好,，粒度可控,，粒度范圍窄，在金屬制粉行業(yè)中具有良好的發(fā)展前景,。超聲波金屬制粉屬于超聲波霧化技術的應用之一,，其原理與超聲霧化相同。

超聲波金屬制粉是使熔融金屬（液體）在氣相中形成微細霧滴的過程,，在與熔融金屬接粗表面產(chǎn)生高頻的超聲波振動,，由振幅所構成的振峰把液滴從表面分離并破碎。伴隨超聲波的頻率逐漸增加,，也會使得產(chǎn)生的霧化液滴越來越細,，在超聲波的振動頻率不斷作用下，最終可獲得細微的液滴,。

超聲金屬制粉的形式

超聲金屬霧化是通過超聲波產(chǎn)生的高頻振動使熔融金屬的在氣相中形成微小的霧滴,，冷卻后凝固成金屬粉末的過程。

第1種是金屬液直接或間接地與超聲波霧化頭這一組件接觸,。發(fā)生器生成的高頻電磁經(jīng)過超聲換能器轉化和變幅桿放大,，最終將高頻振動傳遞給金屬液流。熔融金屬在超聲波的高頻振動下會被霧化,。

第二種是將超聲波高頻振動所產(chǎn)生的能量聚集在狹小的空間內,，直接利用超聲波對金屬液霧化。

第三種是將超聲霧化與傳統(tǒng)的霧化技術結合,，從而產(chǎn)生一種新的復合霧化技術,。

超聲波霧化機制

超聲波霧化機制有表面張力波理論與微激波理論兩種解釋。折中的觀點認為這兩個理論共同在超聲波霧化中發(fā)揮作用,。

表面張力波理論

在張力波的作用下,，當液體振動面的振幅達到一定值時，液滴即從波峰上飛出而形成霧,。張立波會在波峰處生成霧滴,，其霧滴的尺寸大小與張力波的波長成正比。在表面張力波作用下,，液體金屬滿足以超聲波頻率和液滴的振動表面分別從表面噴出,。在超聲氣體霧化中，熔融金屬流會受到多個高速氣體脈沖的沖擊而破碎,。

微激波理論

微激波理論認為超聲霧化與空化作用有關,，空化是指超聲波高頻振動作用于熔融金屬時會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡會不斷增長和閉合的過程,。在氣泡閉合的過程中,，針對液體的振動會轉變成對氣泡所做的功,。當氣泡閉合時，氣泡的能量部分會轉變?yōu)闊岷凸廨椛?，剩余的能量就產(chǎn)生了微激波輻射,。該理論認為超聲高頻振動在液面下產(chǎn)生空化作用引起的微激波輻射最終導致霧滴的形成。

設備介紹

超聲波發(fā)生器

超聲波發(fā)生器將220v交流電轉換為高頻電能振蕩，以供給整個霧化設備所需的足夠的電能。

超聲波換能器

較常見的是夾心式壓電陶瓷換能器,，其作用是將高頻電振蕩信號轉換成機械振動，將電能轉為高頻振動,。

變幅桿

超聲變幅桿，又稱作超聲聚能器,，它能夠將機械振動的質點位移和速度放大 ,，將超聲能量集中在一個較小的面積上。

霧化頭

超聲波霧化頭,，與材料直接接觸的組件,，一般由合金制作而成。霧化的金屬熔點會受到霧化頭材料的限制,，因此該方法較適合中,、低熔點金屬及合金的制備。換能器與變幅桿將高頻振動傳遞到霧化頭上,，從而作用于熔融金屬,，將熔化的金屬霧化變成細小的顆粒粉末。

霧化過程

超聲波金屬制粉是利用高速超聲振動沖擊熔融金屬或合金流,，最終將金屬制作成細小粉末的霧化過程,。金屬超聲霧化是發(fā)生器將交流電轉變?yōu)楦哳l電磁，然后通過超聲波換能器將高頻電能轉為高頻振動,，借助變幅桿將該振動放大,，放大的振動最終會傳遞到工具頭（霧化頭）上。當超聲霧化頭作用于金屬熔體時,，熔體將在高頻振動中鋪展成液膜,。薄液層會在超聲振幅達到一定程度時將熔融金屬擊碎，被擊碎的液滴就會從振動面上飛出形成霧滴,。

超聲波金屬制粉的過程大致分為兩個階段,，破碎和冷凝。首先是針對加熱熔化的金屬或合金進行破碎處理,。破碎這個步驟導致金屬液滴生產(chǎn),，并且影響最終金屬粉末的尺寸大小。第二步的冷凝決定了最終金屬顆粒的形成，直接影響到金屬粉末的形狀,，所涉及到的主要是熱傳導的問題。