江苏
前几期我们走完了HDH工艺的全流程。这一期，我们把成品放到显微镜下——看看HDH钛粉到底长什么样。
在SEM电镜下，HDH钛粉的颗粒呈现出鲜明的不规则、角状形貌，如图1所示。它们不像气雾化粉末那样圆润光滑，而是棱角分明、表面粗糙，形状各异。这是因为HDH钛粉的颗粒来源于氢化钛块的机械破碎——破碎过程本身就是一个“暴力拆解”的过程，颗粒自然保留了大量断口和棱角。
图1 HDH钛粉粉末形貌
球磨工艺还会带来更丰富的形貌多样性。研究表明，经过球磨处理的HDH钛粉中，不规则颗粒、近球形颗粒和片状颗粒并存。球磨时间越长，颗粒越趋向于片状和近球形——这是因为反复的冲击和摩擦逐渐“打磨”掉了尖锐的棱角。
不规则形貌带来一个直接的物理后果：堆积效率下降。角状颗粒相互搭接时会产生大量空隙，松装密度和振实密度因此偏低。有研究显示，HDH钛粉的松装密度约在1.25~1.64 g/cm³之间。不过有趣的是，HDH粗粉的松装密度和振实密度反而高于纯细粉——粗颗粒的堆积骨架更稳定，而细粉因比表面积大、颗粒间摩擦强，堆积时更容易“架桥”。
形貌不规则，在流动性上是短板，但在压制环节却是一张王牌。
当HDH钛粉被压制成形时，不规则的角状颗粒会相互嵌入、咬合，形成一种类似“榫卯”的机械互锁结构。这种效应被称为“锚固效应”——颗粒之间不仅靠范德华力粘附，更靠物理咬合来固定彼此。其直接结果是：生坯强度显著提高。
这一点在与气雾化球形粉混合使用时尤为突出。球形粉压制时颗粒间只有点接触，生坯强度低、搬运时容易碎裂；而加入HDH钛粉后，不规则颗粒的锚固效应填补了球形颗粒之间的空隙，增加了粉末-粉末界面的接触面积，生坯强度大幅提升。实验表明，HDH钛粉的休止角约37.6°，虽然流动性不如球形粉（约27.1°），但其角状颗粒在压制时提供的机械互锁，是球形粉无法替代的。
HDH钛粉的形貌，是“缺陷”也是“特色”。不规则让它不适合3D打印，却让它在粉末冶金压制中独树一帜。下一期，我们将深入HDH钛粉的粒度世界——从微米到亚微米，粒度如何决定性能？
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
