ガスアトマイズ粉末の製造プロセス中、粉末の粒径は主に次の要因によって制御されます。
噴霧媒体圧力：圧力が高いほど、金属液体の流れに対する噴霧媒体の影響が強くなり、粉砕効果が向上し、粉末がより細かくなります。
メタルフローカラム径：直径が小さいほど金属液流は粉砕されやすく、粉末の粒径は細かくなります。
金属溶解温度：温度が高いほど金属溶解物の粘度は低くなり、流動性が良くなり、微細な液滴に砕けやすくなります。
2 つの流れの間の角度: 角度が大きいほど、金属液体の流れに対する霧化媒体の影響が強くなり、粉砕効果が向上し、粉末がより細かくなります。
霧化媒体タイプ：液体霧化媒体を使用すると、気体よりも質量が大きく、より多くのエネルギーを運ぶため、粉砕効果が向上し、粉末がより細かくなります。
さらに、金属溶融物の表面張力と粘度、噴霧装置の構造パラメータ (ノズルの種類、噴射パラメータなど)、および粉末収集装置のパラメータも粉末の粒子サイズに影響します。
ガスアトマイズ粉末製造におけるプロセスパラメータの具体的な調整範囲は以下の通りです。
噴霧ガス圧力: 10 - 40 気圧 (約 1 - 4 MPa)
メタルフローカラム径：装置や材料に合わせて調整が必要です。直径が小さいほど、粉末は細かくなります。
金属溶解温度：合金の融点に応じて調整する必要があります。通常、融点よりも 50 - 100 度高くなります。
2- ストリーム角度: 40 度 - 75 度
ガスアトマイズ室圧力：真空状態を維持する必要がある。通常は 1 - 10 torr (約 0.13 - 1.33 kPa) の範囲内です
これらのパラメータは、特定の合金組成と粉末の性能要件に従って正確に制御する必要があります。
金属溶融物の温度は、溶融物の粘度や表面張力を変化させることにより、粉末の粒径に直接影響します。具体的には：
1. 温度が上昇すると、粘度が低下します。温度が150度から300度に上昇すると、Pd-Ag-Cu粉末の平均粒径は101μmから33μmに減少します。高温では金属液体が微細な液滴に砕けやすくなりますが、臨界値（300 度など）を超えると液滴がくっつき、粒径が大きくなります。
2. 表面張力の変化
高温により表面張力が低下し、液滴がより分散しやすくなります。実験では、ステンレス鋼粉末の場合、過熱度が 50 K 増加するごとに平均粒子サイズが約 5 μm 減少することが示されています。ただし、温度が高すぎると凝固時間が長くなり、サテライトパウダーが形成される危険性が高くなります。
3. 最適な温度ウィンドウ
ステンレス鋼: 過熱度が 245 K の場合、微粉末の収率が最も高くなります。
高エントロピー合金: 1200 度で加熱すると、チタン合金の Dv(50) は 57.3 μm に達し、1100 度よりも 1.1 μm 高くなります。チタン：微粒化を安定させるためには、温度を1300～1400度に保つ必要があります。
4. 他のパラメータとの相乗効果
噴霧圧力（4.0MPa）やガスの種類（ヘリウムが一番細かい）などと合わせて調整する必要があります。例えばアルゴンで噴霧する場合、温度が100度上昇するごとに粉末の粒径は15～20％小さくなります。
