赫新宇 ，黎兴刚 ，黄禹赫 ，朱 强

1) 南方科技大学机械与能源工程系, 深圳 518055 2) 南方科技大学前沿与交叉科学研究院, 深圳 518055

增材制造技术是当今最有发展潜力的制造技术之一，它颠覆了传统的加工理念，为未来的加工技术提供了广阔的发展空间[1]。金属粉末是最常用的金属增材制造原料，然而，相对于传统的基于粉体的加工技术，金属增材制造技术对金属粉末的粒径分布、纯度、球形度等指标有特定的要求[2]，用于热喷涂、粉末冶金等工艺的金属粉末不能直接用于金属增材制造[3]。因此，有必要对金属粉末制备技术进行改进以满足金属增材制造的要求[4‒5]。金属熔体气体雾化工艺（gas atomization，GA）是目前用于制备增材制造专用金属粉末的主要工艺之一，具有成本低、适用范围广、细粉收得率高等优势[6‒7]。然而，传统气体雾化制粉工艺所制备的金属粉末中往往含有大量的卫星粉，即若干小颗粒粉末粘附在大颗粒粉末表面而形成的一种缺陷粉。卫星粉的存在会降低金属粉末的松装密度、球形度以及流动性，不利于粉末的铺设过程[8]，对金属增材制造工艺（尤其是一些基于铺粉技术的工艺[9]）有着不可忽略的影响[10]。此外，这种缺陷粉很难通过后续处理手段有效地去除，因此需要从源头上控制其形成。

据研究，雾化室的封闭结构使其侧壁附近产生宏观尺度的涡流，即回流（gas recirculation，GR），其中夹带了一些完全凝固的小尺寸颗粒。回流区内回旋上升的小尺寸颗粒与上游雾化气流中未完全凝固的大尺寸液滴之间的碰撞是卫星粉形成的主要原因之一[11‒12]。……