Zerstäubungsdüse

ReinigungKühlungInjektion

Boronitrid- und Zirkonoxid-Keramikdüsen sind wesentliche Komponenten in verschiedenen Prozessen der Pulvermetallurgie (PM), die je nach Art der beteiligten Metallmaterialien ausgewählt werden. Diese fortschrittlichen Keramikdüsen sind so konstruiert, dass sie in anspruchsvollen industriellen Umgebungen eine hohe Leistung erbringen.

Hauptmerkmale von Keramikdüsen

• Hochtemperaturbeständigkeit: Widersteht Temperaturen über 1500°C von geschmolzenen Metallen oder Plasmabrennern.
• Verschleißfestigkeit: Widersteht der Erosion durch Pulver- oder Gasfluss und gewährleistet einen langfristigen Betrieb.
• Chemische Inertheit: Reagiert nicht mit aktiven Metallen oder Gasen und bleibt in rauen Umgebungen stabil.

Anwendungen in verschiedenen Phasen der Pulvermetallurgie
Phase | Prozess | Funktionen der Düsen | Keramikdüsen | Typische Metalle
Pulvervorbereitung | Gasatomisierung | Ein Hochdruck-Inertgas (wie Stickstoff oder Argon) trifft auf den geschmolzenen Metallstrom, um feines Pulver zu bilden; Keramikdüsen steuern den Fluss und die Partikelgröße. | Boronitrid und Zirkonoxid | Hochreine oder reaktive Metalle wie Titan und Nickelbasislegierungen.
Pulvervorbereitung | Wasseratomisierung | Keramikdüsen bieten Korrosionsbeständigkeit und präzise Flusskontrolle. | Zirkonoxid | Wird in der Hochdruck-Wasserzerstäubung zur Herstellung kostengünstiger Pulver wie eisenbasierter Pulver verwendet.
Pulversprühen oder -ablagerung | Thermisches Spritzen | Während der Beschichtungs- oder Vorformherstellung (z.B. Plasmaspritzen oder HVOF) sprühen Keramikdüsen Metallpulver auf Substrate, um dichte Beschichtungen zu bilden. | Boronitrid und Zirkonoxid | Anwendbar auf alle Metallpulver.
Pulvertransport und -behandlung | Wirbelschicht oder pneumatischer Transport | Keramikdüsen werden verwendet, um den Gasfluss zu steuern, Pulver gleichmäßig zu verteilen oder zu transportieren und Agglomeration oder Verstopfung zu verhindern. | Boronitrid und Zirkonoxid | Wolfram, Molybdän, Eisen, Kobalt, Nickel, Aluminium, Titan, Tantal und andere aktive Metallpulver.
Behandlung nach dem Sintern | Kühlung oder Atmosphärenkontrolle | Keramikdüsen sprühen Inertgase (z.B. Wasserstoff, Stickstoff) oder Kühlmedien, um Ofenatmosphären zu kontrollieren und die Abkühlung von Teilen zu beschleunigen, um Oxidation zu verhindern. | Boronitrid und Zirkonoxid | Hochleistungsmetallpulver wie Schnellarbeitsstahl, Titanlegierungen und amorphe/metallische Glaspulver.
3D-Druck (z.B. Binder Jetting) | – | Keramikdüsen werden verwendet, um Binder oder Metallschlämme präzise zu sprühen. | Boronitrid und Zirkonoxid | Anwendungen der additiven Fertigung in der Pulvermetallurgie.
Entfettung oder Reinigung | – | Keramikdüsen werden verwendet, um temporäre Binder oder Restpulver von Kompakten zu entfernen. | Zirkonoxid | Titan und seine Legierungen, Nickelbasis-Superlegierungen, Aluminiumlegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen, Refraktärmetalle (Wolfram, Tantal, Molybdän), Edelmetalle (Gold, Silber, Platin) und Hochentropielegierungen.

Eigenschaften von Boronitrid-Keramikdüsen
Eigenschaften | Einheiten | BMA | BSC | BMZ | BSN
Hauptzusammensetzung | – | BN + Zr + Al | BN + SiC | BN + ZrO₂ | BN + Si₃N₄
Farbe | – | Weißes Graphit | Graugrün | Weißes Graphit | Dunkelgrau
Dichte | g/cm³ | 2,25–2,35 | 2,4–2,5 | 2,8–2,9 | 2,2–2,3
Drei-Punkt-Biegefestigkeit | MPa | 65 | 80 | 90 | 150
Druckfestigkeit | MPa | 145 | 175 | 220 | 380
Wärmeleitfähigkeit | W/m·K | 35 | 45 | 30 | 40
Wärmeausdehnungskoeffizient (20–1000°C) | 10⁻⁶/K | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 2,8
Maximale Verwendungstemperatur (Atmosphäre / Inertgas / Hochvakuum) | °C | 900 / 1750 / 1750 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800 | 900 / 1800 / 1800
Elektrische Widerstandsfähigkeit bei Raumtemperatur | Ω·cm | >10¹³ | >10¹² | >10¹² | >10¹³
Typische Anwendungen | – | Pulvermetallurgie, Metallguss, Hochtemperaturofenkomponenten, Tiegel, Gussformen für Edel- und Speziallegierungen, Hochtemperaturstützen und Düsen oder Transportrohre für geschmolzene Metalle.

Indikatoren für Zirkonoxid-Keramikdüsen
Indikatoren | Element | Einheiten | MSZ-H | MSZ-L | Kundenspezifisch
Hauptzusammensetzung | ZrO₂ | % | ≥95 | ≥95 | 60–95
Hauptzusammensetzung | Al₂O₃ | % | ≤0,2 | ≤0,2 | 0,2–20
Hauptzusammensetzung | SiO₂ | % | ≤0,4 | ≤0,4 | 0,2–1
Hauptzusammensetzung | MgO | % | ≤2,9 | ≤2,9 | MgO / Y₂O₃
Hauptzusammensetzung | Fe₂O₃ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–0,3
Hauptzusammensetzung | TiO₂ | % | ≤0,1 | ≤0,1 | 0,1–1,0
Physikalische Eigenschaften | Farbe | – | Gelb | Gelb | Gelb / Weiß
Physikalische Eigenschaften | Dichte | g/cm³ | ≤5,2 | 5,4–5,6 | 4,6–5,6
Physikalische Eigenschaften | Porosität | % | ≤18,5 | ≤8 | 1–18,5
Die Stabilisatoren, Kornzusammensetzung und Porosität können an spezifische Betriebsumgebungen angepasst werden.

Merkmale / Technische Spezifikationen

• Hochtemperaturbeständigkeit über 1500°C
• Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit
• Chemische Inertheit
• Anpassbare Zusammensetzung und Porosität für spezifische Anwendungen
• Geeignet für Pulvermetallurgie, Metallguss, additive Fertigung und Hochtemperaturofenkomponenten