TiAl合金球形粉末的射频等离子体数值模拟研究

"感应耦合射频等离子体球化过程数值模拟" 感应耦合射频等离子体（Inductively Coupled Plasma, ICP）是一种广泛应用于材料处理、化学气相沉积、表面改性以及生物医学领域的技术。在这个过程中，通过射频（Radio Frequency, RF）电源产生电磁场，该场能诱导工作气体产生等离子体状态。在本研究中，该技术被用于TiAl合金粉末的球化制备，以得到具有理想几何形状和优异性能的球形粉末，这对于粉末冶金和3D打印等领域至关重要。 作者佟健博、路新等人利用感应耦合射频等离子体系统，成功制备了TiAl合金的球形粉末。在实验过程中，他们采用数值模拟的方法，深入研究了等离子体球化过程的物理机制。数值模拟能够揭示等离子体内部的热力学条件、电荷分布、流体动力学行为以及能量传递过程，对于优化工艺参数、理解粉末成形机理具有重要意义。 研究者指出，等离子体球化过程涉及到多个复杂的相互作用，包括气体放电、粒子输运、热量传递和化学反应等。通过调整射频功率、工作气体种类与流量、等离子体腔体设计等因素，可以控制等离子体的温度、密度和电荷状态，进而影响粉末的球化效果。数值模拟可以帮助预测这些参数变化对球化过程的影响，实现精确控制。 本研究得到了中国博士后科学基金、国家自然科学基金和航空科学基金的资助。其中，路新副教授作为通讯作者，其主要研究方向为钛铝合金及其空泡现象。论文详细探讨了数值模拟在等离子体球化中的应用，这将为未来开发更高效、更精确的粉末制备技术提供理论支持，并可能推动新材料和新技术的发展。 感应耦合射频等离子体球化技术结合数值模拟，为金属粉末的制备提供了新的研究途径，特别是在优化粉末性能和提高制备效率方面具有显著潜力。通过深入理解和控制等离子体球化过程，科研人员有望开发出更多高性能的金属合金粉末，用于航空航天、汽车制造、医疗设备等领域的关键部件制造。