钛及钛合金以其比强度高、耐腐蚀、可焊性好等诸多优点得到广泛的应用，但在熔铸加工过程中易产生大量废屑残料，成材率低。钛的粉末冶金生产工艺适用于生产大批量小尺寸的零件，特别适用于生产形状复杂的零部件。制得的产品几乎无需再加工，成材率高。还可利用钛的残料作原料，提高了金属的利用率，降低了生产成本，发展前景广阔。
采用粉末冶金法制取钛的零部件，首要问题是制粉。低成本钛粉和中间合金粉的制备是扩大钛粉末冶金制品的关键因素。氢化脱氢工艺是制取高质量、低成本钛粉的一种重要方法。采用氢化脱氢法制取钛粉，破碎工艺是一个不可逾越的关键环节，钛粉的粒度和粉末形貌与破碎工艺的选择有直接的关系，而粉末粒度大小及粉末形貌又将影响钛粉末冶金工艺中的压制、烧结参数，进而影响最终产品的力学性能。
本实验采用不同的粉碎方式对钛粉进行破碎，用扫描电镜对破碎后的粉末进行形貌分析，将粉碎结果加以对比，从而为批量生产钛粉的破碎设备选型提供实验支持，有利于推进低成本钛粉的生产。
2、实验过程
2.1原料粉末
采用工业海绵钛，经氢化脱氢(HDH)工艺制取钛粉，该钛粉呈团聚状或海绵状，颗粒大小不等，尺寸在0.1 mm～25 mm之间。
2.2粉末的破碎实验
分别采用滚筒式球磨机、棒磨机、振动磨粉机、捶击式粉碎机、高能球磨机、气流磨制粉机等设备对上述脱氢钛粉进行粉碎，粉碎工艺见表1参数，富通新能源销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械设备。
2.3 取样分析
将不同破碎方法制取的粉末分别取样，采用XL20型扫描电镜对破碎粉末进行形貌观察与分析。
3、结果分析与讨论
3.1滚动式球磨的结果分析
本实验所用滚筒式球磨机工作原理如图1所示，球料比为4:1与20：1，球磨时间分别为3h与100h。球磨时间为3h的钛粉颗粒比较均匀，呈多角状，见图2。球磨时间为100 h的粉末粒度明显减小，颗粒的表面棱角己被磨去，呈土豆状，见图3。
3.2振动磨、捶击磨、棒磨及气流磨结果分析与对比
图4分别为采用振动磨、捶击磨、棒磨及气流磨所得钛粉形貌的扫描电镜照片。这4种破碎方式所得粉末的共性特点是：粉末形貌呈现不规则冰糖状，表面棱角分明，同时大小颗粒混杂。其中气流磨的粉碎效果最佳，粉末粒度小且均匀，捶击磨与振动磨的效果相近，颗粒大小相间，棒磨所得颗粒相对较大。
图5为采用气流磨制取的钛粉的形貌放大照片，由图5与图3的对比可以发现，采用气流磨破碎的钛粉的形貌明显不同于长时间球磨的钛粉，前者棱角分明而后者表面圆滑。
3.3高能球磨的破碎结果分析
本实验所用高能球磨机为引进设备，其结构与工作原理如图6所示。实验是在氩气保护下进行的，转速为1100r/min。高能球磨破碎的结果发现，钛粉经30 min球磨后，发生粘结现象，粉末形貌呈细小的鳞片状，如图7所示。
4、结论
(1)采用振动磨、捶击磨、棒磨、气流磨、滚动球磨破碎方法均可获得形状不规则的钛粉。
(2)经高能球磨研磨后钛粉为细小鳞片状，由于粘结严重至使粉末粒度较粗。
(3)采用气流磨可以获得粉末粒度均匀的钛粉，生产效率高。
