粉末冶金中“空心粉”和“衛(wèi)星粉”的區(qū)分

來(lái)源：發(fā)布時(shí)間：2025-09-04

在粉末冶金領(lǐng)域，特別是對(duì)于要求極高的增材制造（3D打印）和金屬注射成型（MIM）來(lái)說(shuō)，粉末顆粒的形態(tài)直接決定了其流動(dòng)性、堆積密度，并影響產(chǎn)品的致密性和力學(xué)性能。“空心粉”和“衛(wèi)星粉”是兩種性質(zhì)不同但都極為有害的缺陷。接下來(lái)將從定義、原因、影響進(jìn)行對(duì)比區(qū)分：

一、定義

1、空心粉：顆粒內(nèi)部存在一個(gè)或多個(gè)封閉的空腔。外表可能看起來(lái)是完整光滑的球體。

2、衛(wèi)星粉：一個(gè)較大的主顆粒（“行星”）上粘附著一個(gè)或多個(gè)較小的顆粒（“衛(wèi)星”）。

二、形成原因

1、空心粉：

①氣體包裹：熔融金屬液流被高壓氣體擊碎時(shí)，氣體被包裹在液滴內(nèi)部。

②氣體析出：金屬熔體中溶解的氣體在快速冷卻凝固過(guò)程中來(lái)不及逸出而形成氣孔。

2、衛(wèi)星粉：

①顆粒碰撞：先產(chǎn)生的小液滴（已部分冷卻）與后產(chǎn)生的大液滴（仍處于熔融或半熔融狀態(tài)）發(fā)生碰撞并粘連。

②霧化參數(shù)不當(dāng)：霧化壓力、溫度等參數(shù)不匹配，導(dǎo)致液滴尺寸分布過(guò)寬、冷卻速率不均。

三、對(duì)工藝及產(chǎn)品性能的影響

1、空心粉：

①降低振實(shí)密度：空心顆粒質(zhì)量輕，導(dǎo)致粉末整體振實(shí)密度下降。

②形成殘留孔隙：在燒結(jié)過(guò)程中，空腔可能無(wú)法完全閉合，在產(chǎn)品中形成孔洞，嚴(yán)重降低力學(xué)性能（如疲勞強(qiáng)度、韌性）。

③污染風(fēng)險(xiǎn)：空心粉壁薄，在后續(xù)處理（如篩分、運(yùn)輸）中易破裂，產(chǎn)生不規(guī)則碎片，影響粉末流動(dòng)性。

2、衛(wèi)星粉：

①降低粉末流動(dòng)性：不規(guī)則形態(tài)導(dǎo)致顆粒間機(jī)械咬合，流動(dòng)性變差，影響鋪粉均勻性（尤其在增材制造中）。

②影響鋪粉密度：同樣會(huì)降低振實(shí)密度和堆積密度。

③打印缺陷：在激光粉末床熔融（L-PBF）等增材制造中，衛(wèi)星粉會(huì)導(dǎo)致“球化”現(xiàn)象、形成孔隙和未熔合缺陷，同時(shí)可能引起局部能量吸收異常，影響成型件質(zhì)量。

四、總結(jié)

總而言之，我們可以用一個(gè)比喻來(lái)理解它們的區(qū)別：

空心粉好比一個(gè)外表光滑但內(nèi)部有暗傷的雞蛋。它的危害是內(nèi)在和隱性的，通常在產(chǎn)品制成后才爆發(fā)，表現(xiàn)為性能不達(dá)標(biāo)。

衛(wèi)星粉則像一串葡萄。它的危害是外在和顯性的，直接妨礙粉末的加工性能，在制造過(guò)程中就引發(fā)問(wèn)題。

對(duì)于粉末生產(chǎn)商而言，湖南博厚新材料有限公司建議通過(guò)優(yōu)化霧化工藝參數(shù)、進(jìn)行熔體脫氣處理以及采用高效的靜電分離或風(fēng)選技術(shù)，來(lái)較大限度地減少甚至消除這兩種缺陷，這是提升粉末品質(zhì)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。