粉末粒子
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-07-20
粉末粒子的實(shí)例教程
3 結(jié)果分析
3.1 氣流場(chǎng)分析結(jié)果
由于要進(jìn)行粉末顆粒噴射口的定位，首先要知道煙道內(nèi)流場(chǎng)的分布情況，在合適的流場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行粉末顆粒噴射有助于其快速分布均勻，流場(chǎng)的分布如圖3所示：
圖3 整體流線圖
圖3中截面1附近區(qū)域存在明顯的過(guò)高風(fēng)速，氣流場(chǎng)分布在煙道斷面上為上高下低，且從流線整體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)看，煙道內(nèi)形成左右對(duì)稱的兩個(gè)螺旋渦流（見(jiàn)圖3截面1速度矢量圖）。在煙道與脫硫灰斗對(duì)接處區(qū)域渦流強(qiáng)，速度變化劇烈，隨后沿?zé)煹篱L(zhǎng)度逐漸減弱、平順。因氣塵兩相旋流中塵粒在流道內(nèi)不具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的能力，它依靠氣流作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)[4]。
3.2 原始工程項(xiàng)目噴射點(diǎn)分析
對(duì)原工程項(xiàng)目的活性炭和消石灰粉末進(jìn)行單獨(dú)模擬分析。
3.2.1 活性炭粉末噴射點(diǎn)分析
圖4 原始狀態(tài)下活性炭粒子擴(kuò)散圖
圖5 出口（outlet）截面上活性炭粒子分布圖
由圖4粒子擴(kuò)散圖可以看出，原始的活性炭粉末噴射管由于伸入煙道內(nèi)部較淺，小于250mm，導(dǎo)致其活性炭粉末噴出后主要受到煙道內(nèi)部單側(cè)渦流的影響從而主要分散于煙道一側(cè)，從圖5粒子斷面分布圖可以明確看出，煙道出口截面上的粒子分布只集中于左側(cè)。粉末若出現(xiàn)在對(duì)接處區(qū)域附近，將大概率跟隨主渦流運(yùn)動(dòng)直至煙道出口，很難進(jìn)行后續(xù)分離擴(kuò)散，因此活性炭及消石灰粉末的噴射點(diǎn)應(yīng)避免出現(xiàn)在該位置。
3.2.2 消石灰粉末噴射點(diǎn)分析
圖6 原始狀態(tài)下消石灰粒子擴(kuò)散圖
圖7 出口（outlet）截面上消石灰粒子分布圖
由于消石灰噴射管伸入煙道內(nèi)深度、高度與活性炭噴射管一致，圖6、圖7的消石灰粒子擴(kuò)散和粒子分布圖幾乎與活性炭的分布一致，說(shuō)明雖然粉末顆粒的比重和噴射量不同，煙道流場(chǎng)對(duì)其的影響也是一致的。
展開(kāi) 在制備涂層的材料熔融、沉積過(guò)程中，由于粉末顆粒本身的淬火應(yīng)力、其對(duì)已沉積涂層的沖擊應(yīng)力以及涂層與基體材料在熱-機(jī)械性能方面差異造成的失配應(yīng)變和熱梯度效應(yīng)，某些情況下還有后續(xù)加工和服役環(huán)境的作用，都會(huì)使涂層內(nèi)不可避免地出現(xiàn)或大或小的殘余應(yīng)力。
近年來(lái)發(fā)展起來(lái)并日趨成熟的冷噴涂（ColdSpraying）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低溫狀態(tài)下的涂層沉積，與熱噴涂技術(shù)相比，冷噴涂過(guò)程對(duì)粉末粒子的結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)熱影響，金屬材料沉積過(guò)程中的氧化可以忽略。冷噴涂是一種金屬噴涂工藝，但是它不同于傳統(tǒng)熱噴涂（超速火焰噴涂，等離子噴涂，爆炸噴涂等傳統(tǒng)熱噴涂），它不需要將噴涂的金屬粒子融化，所以噴涂基體表面產(chǎn)生的溫度不會(huì)超過(guò)150攝氏度。
展開(kāi) 在制備涂層的材料熔融、沉積過(guò)程中，由于粉末顆粒本身的淬火應(yīng)力、其對(duì)已沉積涂層的沖擊應(yīng)力以及涂層與基體材料在熱-機(jī)械性能方面差異造成的失配應(yīng)變和熱梯度效應(yīng)，某些情況下還有后續(xù)加工和服役環(huán)境的作用，都會(huì)使涂層內(nèi)不可避免地出現(xiàn)或大或小的殘余應(yīng)力。
近年來(lái)發(fā)展起來(lái)并日趨成熟的冷噴涂（ColdSpraying）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低溫狀態(tài)下的涂層沉積，與熱噴涂技術(shù)相比，冷噴涂過(guò)程對(duì)粉末粒子的結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)熱影響，金屬材料沉積過(guò)程中的氧化可以忽略。冷噴涂是一種金屬噴涂工藝，但是它不同于傳統(tǒng)熱噴涂（超速火焰噴涂，等離子噴涂，爆炸噴涂等傳統(tǒng)熱噴涂），它不需要將噴涂的金屬粒子融化，所以噴涂基體表面產(chǎn)生的溫度不會(huì)超過(guò)150攝氏度。
展開(kāi) 實(shí)例展示
國(guó)內(nèi)工廠實(shí)拍電鍍工藝
其他產(chǎn)品電鍍實(shí)例
粉末噴涂
粉末噴涂（Powder Coating）：是一種干噴法，通過(guò)噴涂或流化床用在一些金屬工件上，粉末通過(guò)靜電吸附在工件表面，等到完全干燥時(shí)，會(huì)在表面形成一層保護(hù)膜。
典型產(chǎn)品：交通工具，建筑和白色家電產(chǎn)品的噴涂等
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?質(zhì)量：產(chǎn)品表面著色光滑均勻
速度：速度取決于工件尺寸和自動(dòng)化程度，至少需要花費(fèi)30分鐘來(lái)干燥
適用材料
雖然適合一些金屬件，塑料和玻璃的表面噴涂，但是粉末噴涂主要用于防護(hù)或著色鋁材和鋼材。
工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，但設(shè)備費(fèi)用非常高
2.時(shí)間成本較短，但干燥時(shí)間至少需要半小時(shí)
3.時(shí)人力成本相當(dāng)?shù)?環(huán)境影響
相對(duì)于濕噴來(lái)說(shuō)，粉末噴涂具有更高的材料利用率（由于靜電吸附粉末粒子的原因），可達(dá)到95%的噴料利用率。
展開(kāi) 與此同時(shí)，公司經(jīng)過(guò)多年研發(fā)創(chuàng)新，通過(guò)產(chǎn)線定制化設(shè)計(jì)、原材料供應(yīng)鏈與原材料質(zhì)量檢測(cè)體系的構(gòu)建、金屬粉末的配制和改性、冷噴涂工藝參數(shù)的研發(fā)以及基體材質(zhì)的適配性研究，實(shí)現(xiàn)了多種金屬材料的高強(qiáng)度沉積，建立了公司冷噴涂增材制造技術(shù)體系，并將該技術(shù)成功應(yīng)用于機(jī)體結(jié)構(gòu)再制造領(lǐng)域。
基于對(duì)冷噴涂等增材制造技術(shù)的成熟運(yùn)用，公司不斷開(kāi)發(fā)和拓展增材制造技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和下游市場(chǎng)，在報(bào)告期內(nèi)研發(fā)出適用于電子器件領(lǐng)域的靶材和適用于航空高溫、高壓環(huán)境的航空緊固件產(chǎn)品。
△超音速火焰噴涂是20世紀(jì)80年代初在普通火焰噴涂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型熱噴涂技術(shù)，超音速火焰噴涂q與普通火焰噴涂q的不同之處是它有一個(gè)供氧與燃料（可用燃料包括丙烯，乙炔，丙烷，氨氣，煤油等）進(jìn)行燃燒的高溫高壓燃燒室，燃燒產(chǎn)物通過(guò)一個(gè)壓縮-膨脹噴嘴噴射出去。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的是為了在噴q的出口處獲得超音速噴涂燃流，以便將通過(guò)送粉氣送進(jìn)燃流的粉末加速到超音速，從而高速撞擊在基體表面上沉淀形成涂層
△冷氣體動(dòng)力噴涂作為一種21世紀(jì)新型表面工程與加工工藝，因能在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)金屬，合金以及復(fù)合涂層的沉淀，且在此過(guò)程中對(duì)粉末粒子幾乎無(wú)熱影響，所以在航空工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有著很好的應(yīng)用發(fā)展前景
△等離子噴涂具有焰流溫度高（幾乎可以熔化所有材料），工藝穩(wěn)定等特點(diǎn)，制備涂層性能好。該技術(shù)在民用航空器零部件表面強(qiáng)化的生產(chǎn)和維修中也得到了應(yīng)用，如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片根部和舵等部位
公司深耕航空領(lǐng)域十余年，已獲得了中國(guó)民用航空局（CAAC）、美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）等全球主流適航標(biāo)準(zhǔn)制定主體頒發(fā)的維修許可資質(zhì)，同時(shí)取得了軍品業(yè)務(wù)相關(guān)資質(zhì)，具備民用與軍用航空器維修許可資質(zhì)。
公司系高新技術(shù)企業(yè)，被認(rèn)定為國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心。
展開(kāi) 
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3.3.3 活性炭和消石灰同時(shí)噴射分析
活性炭粉末和消石灰噴射管位置按上述方式調(diào)整后同時(shí)噴射活性炭和消石灰粉末顆粒，其粒子擴(kuò)散圖如圖14所示：
圖14 活性炭和消石灰粒子擴(kuò)散圖
可以看出，活性炭和消石灰粉末顆粒同時(shí)噴射時(shí)，兩種顆粒經(jīng)與氣流充分混合擴(kuò)散后在煙道出口位置達(dá)到均勻分布，同其單獨(dú)噴射時(shí)顆粒軌跡相似。
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的是為了在噴q的出口處獲得超音速噴涂燃流，以便將通過(guò)送粉氣送進(jìn)燃流的粉末加速到超音速，從而高速撞擊在基體表面上沉淀形成涂層
△冷氣體動(dòng)力噴涂作為一種21世紀(jì)新型表面工程與加工工藝，因能在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)金屬，合金以及復(fù)合涂層的沉淀，且在此過(guò)程中對(duì)粉末粒子幾乎無(wú)熱影響，所以在航空工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有著很好的應(yīng)用發(fā)展前景
△等離子噴涂具有焰流溫度高（幾乎可以熔化所有材料
工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，但設(shè)備費(fèi)用非常高
2.時(shí)間成本較短，但干燥時(shí)間至少需要半小時(shí)
3.時(shí)人力成本相當(dāng)?shù)?環(huán)境影響
相對(duì)于濕噴來(lái)說(shuō)，粉末噴涂具有更高的材料利用率（由于靜電吸附粉末粒子的原因），可達(dá)到95%的噴料利用率。
近年來(lái)發(fā)展起來(lái)并日趨成熟的冷噴涂（ColdSpraying）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低溫狀態(tài)下的涂層沉積，與熱噴涂技術(shù)相比，冷噴涂過(guò)程對(duì)粉末粒子的結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)熱影響，金屬材料沉積過(guò)程中的氧化可以忽略。冷噴涂是一種金屬噴涂工藝，但是它不同于傳統(tǒng)熱噴涂（超速火焰噴涂，等離子噴涂，爆炸噴涂等傳統(tǒng)熱噴涂），它不需要將噴涂的金屬粒子融化，所以噴涂基體表面產(chǎn)生的溫度不會(huì)超過(guò)150攝氏度。
近年來(lái)發(fā)展起來(lái)并日趨成熟的冷噴涂（ColdSpraying）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低溫狀態(tài)下的涂層沉積，與熱噴涂技術(shù)相比，冷噴涂過(guò)程對(duì)粉末粒子的結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)熱影響，金屬材料沉積過(guò)程中的氧化可以忽略。冷噴涂是一種金屬噴涂工藝，但是它不同于傳統(tǒng)熱噴涂（超速火焰噴涂，等離子噴涂，爆炸噴涂等傳統(tǒng)熱噴涂），它不需要將噴涂的金屬粒子融化，所以噴涂基體表面產(chǎn)生的溫度不會(huì)超過(guò)150攝氏度。
