Механические методы получения порошков   

   Основним механічним методам одержання порошків ставляться:

   1. Дроблення й розмел твердих матеріалів.

   Здрібнювання стружки, обрізків і компактних матеріалів проводять у кульових, вихрових, молоткових і інших млинах, ККД яких порівняно невеликий. Одержують порошки Fe, Cu, Mn, латуні, бронзи, хрому, алюмінію, сталей.

   2. Диспергування розплава.

   Струмінь розплавленого металу диспергують механічним методом (впливом відцентрових сил і ін.) або діючи на неї потоком енергоносія (газу або рідини). Одержують порошки алюмінію, свинцю, цинку, бронзи, латуні, заліза, чавуну, сталі.

   3. Грануляція розплаву.

   Порошок утвориться при зливанні розплавленого металу в рідину (наприклад, у воду). Одержують великі порошки заліза, міді, свинцю, олова, цинку.

   4. Обробка твердих (компактних) металів різанням.

   При верстатній обробці литих металів або сплавів підбирають такий режим різання, що забезпечує утворення часток, а не стружки. Одержують порошки сталі, латуні, бронзи, магнію.

   Механічне здрібнювання компактних металів широко поширено в порошковій металургії. Здрібнювання може бути дробленням, розмелом, стиранням. Найбільше доцільно застосовувати механічне здрібнювання при виробництві порошків тендітних металів і сплавів, таких як Si, Be, Cr, Mn, сплави Al з Mg і ін. Розмел грузлих пластичних металів (Zn, Al, Cu) утруднений, тому що вони в основному розплющуються, а не руйнуються.

   При здрібнюванні комбінують роздавлювання й удар (при одержанні великих часток) і стирання й удар (при тонкому здрібнюванні). При дробленні затрачувана енергія витрачається на пружну й пластичну деформацію, на теплоту й на утворення нових поверхонь. При дробленні під дією зовнішніх сил у найбільш слабких місцях тіла утворяться замкнуті або тріщини, що починаються в поверхні. Руйнування спостерігається тоді, коли тріщини перетинають тверде тіло по всім його перетині в одному або декількох напрямках. У момент руйнування напруги в тілі, що деформується, перевищують деяке граничне значення (межа міцності матеріалу).

   Робота, затрачувана на здрібнювання, являє собою суму σ ΔS + K ΔV. Доданок σ ΔS — це енергія, що витрачається на утворення нових поверхонь роздягнула при руйнуванні твердого тіла (σ — питома поверхнева енергія, ΔS — збільшення, що відбувається при здрібнюванні, поверхні). Доданок K ΔV — виражає енергію деформації (K — робота пружної й пластичної деформації на одиниці об’єму твердого тіла, а ΔV — частина обсягу тіла, що підверглася деформації).

   При великому дробленні знову, що утвориться поверхня, невелика. Тому σ ΔS << K ΔV і витрата енергії приблизно пропорційний обсягу тіла, що руйнується. При тонкому здрібнюванні знову, що утвориться поверхня, дуже велика й σ ΔS >> K ΔV. Тому витрата енергії на здрібнювання приблизно пропорційний знову, що утвориться поверхні.

   Серед методів здрібнювання твердих матеріалів найбільше поширення одержали обробка металів різанням з утворенням дрібної стружки або підмножини, здрібнювання металу в кульових, вихрових, молоткових і інших млинах, ультразвукове диспергування.