摘要

鼓風干燥箱通過梯度控溫（40–200℃）、強制對流及惰性氣氛防護三重技術(shù)，實現(xiàn)金屬粉末物理除雜的革命性突破。其以精準熱風替代化學清洗，同步去除吸附水、結(jié)晶水及有機殘留，將粉末含水率壓縮至≤0.1%、氧增量控制在50ppm以下，滿足增材制造、粉末冶金等領(lǐng)域?qū)Σ牧霞兌鹊臉O限要求，成為金屬粉末高值化應用的“純度守門人"。

一、金屬粉末雜質(zhì)的隱匿威脅與熱風凈化邏輯

金屬粉末因巨大比表面積成為雜質(zhì)“吸附體"，傳統(tǒng)工藝面臨三重困境：

水汽陷阱：粒徑<20μm的鈦粉暴露空氣3分鐘即形成氫氧化物表層，高溫燒結(jié)時引發(fā)氫脆開裂；

有機殘留：MIM喂料脫脂后殘留0.5%-1.2%粘結(jié)劑（如PVA），導致燒結(jié)氣孔率超標；

超細粉逃逸：<5μm微粒在除雜中飄散率達25%，既污染環(huán)境又損耗原料。

鼓風干燥箱的凈化邏輯：

1.熱力學靶向分解

80℃剝離自由水→120℃裂解結(jié)晶水→180℃氧化分解有機物，三階溫度精準對應雜質(zhì)脫除能壘。

2.流體動力學破壁

水平+垂直雙渦流送風（風速0.8m/s），穿透粉末堆積層內(nèi)部孔隙，消除“干殼濕核"現(xiàn)象。

3.封閉式微粒

箱內(nèi)維持-15Pa微負壓，配合H13級HEPA濾網(wǎng)，實現(xiàn)99.99%的0.3μm微粒截留。

二、技術(shù)內(nèi)核：熱場均勻性與活性防護

鼓風干燥箱性能取決于能量分布與氣氛控制的精密協(xié)同：

1.熱場毫米級均質(zhì)

離心風機+蜂窩導流板設(shè)計，使1m3工作腔溫度波動≤±1.5℃（國標±5℃）；

鏡面拋光316L不銹鋼內(nèi)膽，表面粗糙度Ra<0.4μm，粉末殘留率<0.05%。

2.智能除濕策略

脫水期（40-80℃）：高風速（2m/s）快速驅(qū)散表面水膜，濕度傳感器聯(lián)動排濕閥維持<25%RH；

裂解期（100-150℃）：降速至0.5m/s延長熱作用時間，分解金屬氫氧化物；

氧化期（180-200℃）：封閉循環(huán)模式催化殘留石蠟/油脂裂解為CO?+H?O。

3.活性介質(zhì)防護

通入99.999%氮氣形成微正壓屏障，氧濃度<30ppm，鈦粉處理氧增量控制在50ppm內(nèi)（傳統(tǒng)工藝>300ppm）。

三、場景化應用：從3D打印到靶材

干燥箱的凈化效能覆蓋四大核心領(lǐng)域：

增材制造：

鋁硅合金粉150℃/3h處理后，流動性從38s/50g優(yōu)化至25s/50g，激光燒結(jié)球化缺陷下降60%；

粉末冶金：

鐵基齒輪預燒前120℃去除硬脂酸鋅，燒結(jié)尺寸波動從±0.8%收窄至±0.2%；

濺射靶材：

5N級銅粉在氮氣下80℃凈化，氯離子殘留<0.5ppm，薄膜電阻率降低18%；

磁性材料：

釹鐵硼粉180℃分解吸附油脂，磁能積（BH）max提升至54MGOe。

工藝突破：在線露點儀（精度±1℃DP）實時調(diào)控氮氣流量，消除過度干燥導致的靜電團聚。

四、智能進化：從設(shè)備到凈化中樞

新一代系統(tǒng)融合感知-決策-控制智能閉環(huán)：

1.過程自感知

近紅外水分儀實時監(jiān)測粉末含水率（精度±0.02%），達閾值自動轉(zhuǎn)段；

MEMS氣體傳感器追蹤VOC濃度曲線，智能判定有機物分解終點。

2.數(shù)字孿生預演

輸入粉末物性參數(shù)（比表面積/堆密度），虛擬仿真溫-風組合，某鎢粉企業(yè)除雜周期縮短35%。

3.區(qū)塊鏈存證

溫度曲線、氧含量、露點等關(guān)鍵參數(shù)加密上鏈，為ISO17025認證提供不可篡改證據(jù)。

4.綠色革命

余熱回收裝置預熱進氣，能耗降低45%；

脈沖反吹自清潔濾網(wǎng)，耗材壽命延長至6000小時。

結(jié)語：純度定義者的熱力學詩篇

鼓風干燥箱對金屬粉末的凈化，是一場熱能、流體與惰性氣氛的精密共舞——梯度溫度剝離雜質(zhì)，強制對流喚醒材料本真，氮氣帷幕守護原子純凈。當鈦粉在熱風中褪去氧化外衣，當銅靶材的電子在超高純中自由奔涌，工業(yè)文明的精密基石便在這方腔體內(nèi)被重新定義。未來，隨著原位光譜與人工智能的融合，干燥箱將進化為材料基因的雕琢者：在每一粒粉末的微觀世界里，書寫純凈的永恒法則。