关于现代粉末冶金技术的研究

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粉末冶金材料及冶金技术发展探讨

粉末冶金材料及冶金技术发展探讨

粉末冶金材料及冶金技术发展探讨摘要:我国拥有悠久的金属冶炼历史,生铁冶金技术是最早的冶金技术。

随着我国工业技术的发展和经济基础的进步,粉末冶金技术已经被广泛应用于各个领域。

和传统的冶金技术相比,粉末冶金技术具有明显的节能、高效、环保等优点。

本文针对粉末冶金技术的特点、发展历史以及该技术的发展趋势进行探讨,以期能够促进我国冶金行业的进步。

关键词:粉末冶金材料;冶金技术;发展一、冶金材料分类(一)传统冶金材料分类传统冶金材料一般分为铁基粉末冶金材料、钢基粉末冶金材料、难溶性冶金材料、电子冶金材料等几种。

其中最常见也是应用最多的冶金材料之一便是铁基粉末冶金材料,一般被应用于机械制造行业中。

钢基粉末冶金材料多用于现代电器生产制造中,主要是因其独特的性能特征,不同于其它冶金材料,钢基粉末金属的材料构成以及配比度具有较大的差异。

例如黄铜材料具有较强的塑性和耐磨性,铜合金具有优良的导电和导热性。

难溶性技术冶金材料具有很高的熔点,一般熔点在1700℃以上,又因其优异的硬度和强度表现,多用于航空制造业和军事制造业。

电子冶金材料具有极强的耐磨性,主要被应用于通信产品生产中,目前也在逐渐渗透到其它各领域。

(二)现代冶金材料分类现代冶金材料一般是用于现代信息行业以及生物材料制造、新能源研究及高端军事制造领域中。

用于信息行业中的冶金材料主要分为金属类材料以及铁氧材料,目前铁氧材料中的铁氧体磁性材料只能通过现代化的粉末冶金技术制得,生产成本偏高,如磷铁、硅钢等。

在新能源研究领域,现代冶金材料满足了我国大力倡导的节能政策的落实需求,现代冶金材料中的储能式材料与新能源材料的研发推动了我国低碳环保、经济节能理念的传承。

在生物材料制造行业中,现代冶金最明显和最有价值的体现便是应用于医疗领域中,如人造机械骨骼的医学研究成果,不仅降低了人体免疫排斥反应,延长人类寿命,同时降低了医疗成本。

在军事制造以及航天制造领域中,粉末冶金材料的防辐射以及耐高温特性具有重要价值。

粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展

粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展

粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展粉末冶金高速压制技术是一种重要的金属材料制备技术,它通过高速冲击和压缩粉末颗粒,将其迅速烧结成固体材料。

该技术具有独特的原理和特点,并在过去几十年中得到了广泛的研究和应用。

本文将从原理、特点以及研究进展三个方面对粉末冶金高速压制技术进行深入探讨。

一、原理粉末冶金高速压制技术是通过将金属或合金的粉末颗粒置于模具中,并在极短的时间内施加高压力,使得颗粒之间发生塑性变形和结合。

其主要原理可以归纳为以下几个方面:1.1 高速冲击在高速压制过程中,模具以极快的速度向下运动,使得模具与待加工材料之间产生剧烈碰撞。

这种高速冲击能够使得颗粒之间发生变形,并且加快了结合过程。

1.2 高温效应在高温下进行压制可以提供更好的塑性变形能力,使得粉末颗粒能够更好地结合。

此外,高温还可以促进晶粒的生长和再结晶,进一步提高材料的力学性能。

1.3 界面扩散在高速压制过程中,颗粒之间会发生扩散现象。

界面扩散可以使得颗粒之间的接触面积增大,并且在界面处形成更强的结合。

此外,界面扩散还可以促进晶粒的再结晶和生长。

1.4 塑性变形在高速压制过程中,颗粒会发生塑性变形,并且与周围颗粒发生冷焊接触。

这种塑性变形可以使得颗粒之间产生更强的结合,并且提高材料的密度和力学性能。

二、特点与传统冶金加工方法相比,粉末冶金高速压制技术具有以下几个特点:2.1 高效快速由于采用了高速冲击和压缩技术,这种方法具有快速、高效的特点。

一般情况下,整个过程只需要几十毫秒到几秒钟即可完成。

2.2 高质量由于采用了高温和高压力的条件,粉末冶金高速压制技术可以获得高密度和均匀的材料。

此外,由于塑性变形和界面扩散的作用,材料的结合强度也得到了显著提高。

2.3 复杂形状粉末冶金高速压制技术可以制备各种复杂形状的金属零件。

由于采用了模具,可以根据需要设计出各种形状和尺寸的零件。

2.4 节约能源与传统冶金加工方法相比,粉末冶金高速压制技术具有节约能源的优势。

粉末冶金材料的制备与性能研究

粉末冶金材料的制备与性能研究

粉末冶金材料的制备与性能研究粉末冶金技术是一种重要的金属材料制备方法,通过机械加工将金属及其合金熔融形成的液态金属,快速冷却后制成粉末。

粉末冶金材料具有许多优点,如高纯度、均匀性好、原子间相互作用少、易于成型等,被广泛应用于航空航天、汽车、电子、军工等领域。

研究粉末冶金材料的制备与性能,有助于提升材料的性能以及拓展其应用领域。

一、材料的制备1. 原料选择粉末冶金材料的制备首先要选择适合的原料。

通常情况下,金属及其合金是首选的原料,但也可以使用陶瓷、聚合物等材料。

选择合适的原料可以确保最终产品具有所需的性能。

2. 粉末制备粉末冶金材料的制备过程中,粉末制备是关键的一步。

常见的粉末制备方法有球磨法、气相沉积法、溶胶凝胶法等。

不同的方法适用于不同的材料。

例如,球磨法适用于制备金属和合金的粉末,而溶胶凝胶法适用于制备陶瓷粉末。

3. 粉末成型粉末成型是将粉末制备成所需形状的过程。

常见的粉末成型方法有压力成型、注射成型、烧结等。

通过粉末成型可以获得具有较高密度和形状稳定性的材料。

二、材料的性能研究1. 密度和孔隙率粉末冶金材料的密度和孔隙率是影响其性能的重要因素。

密度越高,材料的强度和韧性越好。

而孔隙率会导致材料的强度和疲劳寿命降低。

因此,研究材料的密度和孔隙率,并采取相应措施进行优化,可以提高材料的性能。

2. 组织结构粉末冶金材料的组织结构对其性能也有很大影响。

材料的晶粒尺寸、晶体结构和晶界特征等可以通过电子显微镜等先进仪器进行观察和分析。

研究材料的组织结构可以为进一步改善材料性能提供指导。

3. 机械性能粉末冶金材料的机械性能包括强度、韧性、硬度等。

通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试等方法,可以评估材料的机械性能。

了解材料的机械性能可以为材料的选择和应用提供依据。

4. 热性能粉末冶金材料的热性能对其在高温环境下的使用性能具有重要影响。

热膨胀系数、热导率、热稳定性等是研究材料热性能的重要参数。

通过热膨胀仪、热导率仪等设备,可以对材料的热性能进行测试和分析。

现代粉末冶金材料与技术的发展分析

现代粉末冶金材料与技术的发展分析

现代粉末冶金材料与技术的发展1概述粉末冶金是研究金属、合金、非金属和化合物的粉末及其材料的性质和制造理论与工艺的技术科学,是现代材料科学与工程发展最为迅猛的领域之一。

近代以来,粉末冶金有了突破性进展,在西方发达国家更呈现出了加速发展的势态,一系列新技术、新工艺大量涌现,例如,超微粉或纳米粉制备技术、快速冷凝技术、机械合金化、粉末热等静压、温压、粉末热锻、粉末挤压、粉末注射形、粉末喷射成形、自蔓延高温合成、涂层技术、电火花烧结、反应烧结、超固相线烧结、瞬时液相烧结、激光烧结、微波烧结,等等。

现代粉末冶金不但保持和发展了传统优点一实现少切削、无切削加工,实现少偏析或无偏析,低耗、节能、节材;易控制产品孔隙度;易实现金属一非金属复合、金属一高分子复合,而且新技术赋予传统工艺步骤以新的内容和含义,使粉末冶金成为制取各种高性能结构材料、特种功能材料和极限条件下工作材料的有效途径。

因此,整个粉末冶金领域大大拓宽,并向着纵深方向发展,粉末冶金已由二类传统工艺技术发展成为一门新兴的技术科学,它处于冶金科学与材料科学的交汇区并且已深入地渗透到几乎所有的冶金和材料科学的分支科学中去了。

由于技术上和经济上具有巨大的优越性,粉末冶金技术产品在国民经济的各个部门和国防建设的各个领域都得到了广泛应用,对机械、电子、化工、能源、航空、航天乃至农业、医药、食品等产业的发展以及科技的进步,都起到了重要的推动作用,创造了巨大的社会财富,带来了巨大的经济效益和社会效益。

2现代粉末冶金发展的主要特点(一)新技术、新工艺大量涌现新技术新工艺的应用,使得粉末的制备朝着超微、超细、速凝、高纯、均质、成分可调控、大规模、多品种方向发展,粉末冶金材料的制造朝着复合、全致密、高性能、高精度、复杂形状、大批量系列化方向发展。

(二)新材料层出不穷粉末冶金已发展成为制取各种高性能结构材料和特种功能材料以及极限条件使用材料的有效途径。

这些新材料包括粉末低合金钢、粉末高温合金、粉末高速钢、粉末不锈钢、快速冷凝铝合金、快速冷凝钦合金、弥散强化合金、高温超导材料、钦铁硼永磁材料、特种陶瓷、金属基和陶瓷基复合材料、纳米材料、梯度功能材料、粉末摩擦材料、涂层硬质合金,等等。

金属粉末冶金在模具制造中的应用研究

金属粉末冶金在模具制造中的应用研究

金属粉末冶金在模具制造中的应用研究现代制造业的发展离不开高精度模具的应用,而金属粉末冶金技术作为一种先进的制造工艺,已经在模具制造领域发挥了重要作用。

本文将探讨金属粉末冶金在模具制造中的应用研究,包括其原理、优势以及面临的挑战。

一、金属粉末冶金的原理金属粉末冶金是利用金属粉末通过成型、烧结等工艺制备零件的技术。

其基本原理是将金属粉末与其他添加剂按一定比例混合,然后通过压制成型和烧结工艺,使金属粉末颗粒之间发生冶金结合,形成致密的金属零件。

金属粉末冶金技术具有灵活性强、材料利用率高、生产过程环保等优势。

通过调节金属粉末成分和粒度,可以实现不同材料性能的调控和优化。

因此,在模具制造中应用金属粉末冶金技术,可以有效提高模具的材料性能和使用寿命。

二、金属粉末冶金在模具制造中的应用1. 陶瓷模具制造金属粉末冶金技术在陶瓷模具制造中有广泛应用。

传统的陶瓷模具制造过程需要使用粘土等材料,且成本高、制作周期长。

而采用金属粉末冶金技术制造陶瓷模具,不仅可以提高模具的耐磨性和耐腐蚀性,还能够减少生产周期和成本。

2. 超硬模具制造超硬材料如金刚石、立方氮化硼等具有极高的硬度和耐磨性,常用于制造需要高度精密加工的工具。

金属粉末冶金技术可以制备具有高硬度的超硬合金材料,用于制造高效的模具。

这些模具不仅可以提高工具的寿命和加工效率,还可以降低加工过程中的能耗和废料产生。

3. 复合材料模具制造复合材料在航天航空、汽车、电子等行业得到了广泛应用。

而金属粉末冶金技术可以制备具有优良综合性能的复合材料模具,用于制造复杂的复合材料产品。

这些模具可以提供更高的加工精度和复杂度,满足现代工业对产品的多样化需求。

三、金属粉末冶金在模具制造中面临的挑战虽然金属粉末冶金技术在模具制造中具有广泛应用前景,但目前仍面临一些挑战。

首先,金属粉末的成本较高,制造成本较传统工艺高。

随着技术的进步和规模效应的发挥,相信金属粉末冶金技术的成本将会逐渐降低。

粉末冶金现状及发展

粉末冶金现状及发展

粉末冶金现状及发展1. 引言粉末冶金是一种重要的金属材料加工技术,通过将金属粉末经过成形、烧结等步骤制备出的材料具有优异的物理和化学性能。

粉末冶金技术广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗和能源等领域,是现代工业制造中不可或缺的一环。

本文将探讨粉末冶金的现状及未来发展趋势。

2. 粉末冶金的基本原理粉末冶金主要的工艺流程包括粉末制备、粉末成型和烧结。

首先,金属原料通过物理或化学方法制备成粉末。

然后,利用成型技术将粉末填充到模具中,并施加压力使粉末颗粒形成所需的形状。

最后,通过高温烧结使粉末颗粒结合成整体材料。

3. 粉末冶金的应用领域粉末冶金技术在众多领域中得到了广泛应用。

以下是一些典型的应用领域:3.1 汽车工业粉末冶金技术在汽车工业中发挥着重要作用。

通过粉末冶金可以制备出具有优异力学性能和耐磨性的零部件,如齿轮、减震器和轴承等。

此外,粉末冶金还可以实现轻量化设计,提高汽车的燃油效率和续航里程。

3.2 航空航天工业在航空航天工业中,粉末冶金技术被广泛应用于制备高强度、耐高温材料。

这些材料可以用于制造发动机部件、导弹和卫星等。

粉末冶金技术还可以制备金属陶瓷复合材料,提高材料的性能和耐腐蚀性。

3.3 电子工业粉末冶金技术在电子工业中的应用也越来越广泛。

通过粉末冶金可以制备出具有高导电性和磁性的材料,如电极材料和磁性核材料等。

此外,粉末冶金技术还可以制备微细粉末,用于制造电子元器件中的封装材料。

3.4 医疗工业粉末冶金技术在医疗工业中的应用主要体现在制备人工关节和牙科种植体等医疗器械方面。

利用粉末冶金可以制备出具有生物相容性、强度和耐腐蚀性的金属材料,提高医疗器械的性能和使用寿命。

3.5 能源工业粉末冶金技术在能源工业中的应用主要体现在制备高效率燃料电池和储能材料等方面。

通过粉末冶金可以制备出具有高比表面积和良好导电性能的材料,提高能源转换效率和储能密度。

4. 粉末冶金的发展趋势随着科学技术的发展和工业需求的变化,粉末冶金技术也在不断发展。

铝合金粉末冶金的研究及应用

铝合金粉末冶金的研究及应用

铝合金粉末冶金的研究及应用随着科技的进步和工业现代化的推进,人们的日常生活中越来越多的物品采用了铝合金材料。

铝合金的优点是轻质、耐腐蚀、抗氧化、导热性好等等。

其中,铝合金粉末冶金技术是制造铝合金物品的重要方法之一。

一、铝合金粉末冶金的概述铝合金粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)是一种利用粉状金属制造零部件的工艺技术。

该方法生产的零件密度高、材料均匀,能在铝合金材料的研究和开发中起到重要作用。

铝合金粉末冶金生产过程主要包括烘干、筛选、混合、压制、烧结等多个工序。

其中,为了保证材料的均匀性,混合环节的控制很关键。

同时,烧结工序也是制造高品质铝合金材料的重要工序。

二、铝合金粉末冶金的应用铝合金粉末冶金技术在许多领域中都有广泛的应用。

以下列举一些主要应用:1.汽车制造:铝合金粉末冶金技术生产的零部件密度高、强度大,适合应用于汽车轻质化的要求。

2.航空制造:航空器结构的高温、高强度、高刚性及耐腐蚀等多重特殊要求,铝合金粉末冶金技术生产的材料可以满足这些要求。

3.医疗器械和电子领域:铝合金粉末冶金材料具有良好的生物相容性和振动防护性能,可用于制造人类接触材料,如人工关节、牙科植入物等。

除此之外,铝合金粉末冶金技术在计算机行业、建筑业、船舶制造等领域也有广泛的应用。

三、铝合金粉末冶金技术的发展和前景铝合金粉末冶金技术,在其其他领域的应用得到迅速发展和广泛应用的基础上,其研究和应用也逐步升级。

特别是随着高技术和智能化的应用,国内外铝合金粉末冶金技术也进一步提高和发展,成为新材料和科技的重要领域。

在当前的国际环境下,在“新能源、新技术、新材料”的背景下,铝合金粉末冶金技术发展具有广泛而重要的应用前景。

同时,铝合金粉末冶金技术也将成为我国未来工业发展的重要方向。

总之,铝合金粉末冶金技术的研究和应用在现代工业制造中具有重要意义。

随着科技的不断进步,其应用领域也在不断扩展,为我们的生活和经济发展带来更丰富的选择。

2024年粉末冶金制造市场调研报告

2024年粉末冶金制造市场调研报告

2024年粉末冶金制造市场调研报告1. 引言粉末冶金制造技术是一种将金属或非金属粉末通过加压成型和烧结工艺制造成零部件的方法。

随着工业化进程的推进,粉末冶金制造在各个行业都得到了广泛应用。

本文将对粉末冶金制造市场进行调研,分析其发展现状和未来趋势。

2. 市场规模分析粉末冶金制造市场自20世纪中叶起步,经过几十年的发展,已成为一个庞大的产业。

根据市场研究机构的数据,预计粉末冶金制造市场在未来几年将保持稳定增长。

目前,主要应用领域包括汽车工业、航空航天工业、电子工业等。

预计到2025年,全球粉末冶金制造市场规模将达到xx亿美元。

3. 市场驱动因素分析粉末冶金制造市场的增长有多个驱动因素。

首先,粉末冶金制造技术可以制造出复杂形状的零部件,满足当今工业对复杂产品的需求。

其次,粉末冶金制造的成本较低,能够提高生产效率,降低生产成本。

此外,粉末冶金制造技术还能够节约原材料,提高资源利用率,符合可持续发展的要求。

4. 市场竞争分析目前,全球粉末冶金制造市场竞争激烈。

主要竞争企业包括ABC公司、DEF公司和GHI公司等。

这些企业通过技术研发、产品创新和市场推广等手段,竞争市场份额。

此外,新兴企业也开始进入市场,增加了市场竞争的压力。

5. 市场前景展望粉末冶金制造市场在未来几年将持续增长。

随着技术的进步和应用领域的拓展,粉末冶金制造技术将得到更广泛的应用。

预计未来几年,该市场将继续增长,并且会出现新的应用领域。

需要注意的是,市场竞争将更加激烈,企业需要不断提高技术水平和产品质量,保持竞争优势。

6. 结论粉末冶金制造市场作为一种重要的制造技术,已经在多个行业得到了广泛应用。

市场规模不断扩大,并且具有良好的发展前景。

在未来几年,该市场将继续增长,但同时也面临着激烈的市场竞争。

企业需要加强技术研发,不断提高产品质量,以挑战市场中的竞争对手。

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中国石油大学胜利学院文献综述系别机械与电气工程系专业材料成型及控制工程年级2009级本科四班姓名李维丹学号************设计题目关于粉末冶金新技术的探究2012年6月10日关于粉末冶金新技术的探究李维丹(09级材本四学号:200908013420)【摘要】:粉末冶金技术是制取各种高性能结构材料和功能材料部件的有效途径,随着这些部件的性能和制造周期要求提高,粉末锻造、粉末压制、粉末烧结硬化、粉末温压成形和粉末注射成形等技术领域均有了新的进展。

粉末冶金在超导体、纳米材料、高级磁性材料、生物工程材料、超硬材料、超微机械、梯度功能材料等领域也已获得越来越广泛的应用。

本文简要介绍了粉末冶金技术在粉末制取、压制、烧结、注射成形、快速原型制作及超硬材料学等领域的新技术,综述了近几年粉末冶金领域中出现的新技术、新工艺,着重介绍了粉末制备新技术、粉末成形新技术、粉末致密化新技术,并针对各种新技术的基本原理、技术特点、应用领域及应用前景进行了深入分析,根据粉末冶金材料的需求,提出了粉末冶金的应用研究和发展方向。

【关键词】:粉末冶金;成形技术;高性能材料;新技术;新材料The new technology of powder metallurgy exploredLI Weidan(Material control class 3; student number:200908013303 )Abstract:Powder metallurgy is an effective way to produce high performance structure materials and functional materials pans.With the higher requirements of performance and delivery time,there are some new technical developments in areas such as powder forging,powder compacting,powder sintering,powder warty compacting and powder injection forming.Powder metallurgy is finds increasing applications in super -conductors,nonmaterial,high-performance magnetic materials,bioengineering materials,ultra hard materials,micro modules,and functionally graded materials etc.New technologies in powder production。

Powder tom-paction,sintering。

powder injection molding,rapid prototyping and ultra hard materials etc.are presented.Innovation technology,new procedures and new equipments in the P/M field were reviewed.New technology and new equipment of powder preparation,powder molding and powder densification were mainly introduced.Basic mechanism,technology characteristic,applied areas and its prospect of every innovation technology were deep analyzed.The investigation and development trend of P/M materials were figured out according to their needs.Key words:powder metallurgy; forming process; high performance material; new technology; new material1. 引言粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、高效、最终成形、少污染的先进制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用,已经进入当代材料科学的发展前沿。

目前粉末冶金技术向着高致密化、高性能化、低成本方向发展,与之相应的制备新技术和新装备也应运而生[1]。

现代粉末冶金不仅是一种材料制造技术,而且其本身包含着材料的加工和处理,并逐渐形成了自身的材料制备工艺理论和材料性能理论。

粉末冶金新技术、新工艺的应用不但使传统的粉末冶金材料性能得到根本的改善,而且使得一批高性能和具有特殊性能的新一代材料相继产生,这些新材料都需要以粉末冶金工艺作为其主要的或唯一的制造手段。

现代粉末冶金技术己发展成为制取各种高性能结构材料、特种功能材料的有效途径。

传统的粉末成形技术工艺复杂,致密度低,制件的性能较差。

高新技术产业的迅猛发展对粉末成形制件的性能及制造周期提出了更高的要求,促进了人们对粉末成形技术的深入研究,先后出现了一些新工艺、新技术、新动向,目前粉末成形技术的研究已经取得了很大的进展。

2. 国内外研究现状金属冶金粉末成形是一种节能、节材、高效、少污染的先进制造技术,在超导材料、纳米材料、生物工程材料、超硬材料等现代高新技术领域中得到广泛的应用,已进入当代材料科学的发展前沿,并朝着高效自动化、高性能、低成本的方向发展。

粉末冶金是一种制取金属粉末,以及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成制品的工艺技术。

随着技术的发展,各种新工艺相继出现并得到广泛的应用,如温压技术、流动温压技术、动磁压制和高速压制技术等。

粉末冶金材料的种类有:粉末冶金多孔材料、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工模具材料、粉末冶金电磁材料和粉末冶金高温材料等。

粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。

为改善粉末的成形性和可塑性,通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。

粉末在500~600 MPa压力下,压成所需形状。

在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。

烧结不同于金属熔化,烧结时至少有一种元素仍处于固态。

烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程,成为具有一定孔隙度的冶金产品。

一般情况下,烧结好的制件可直接使用。

但对于某些尺寸要求精度高,并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。

后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油及熔渗等。

粉末冶金材料广泛应用于汽车、摩托车、纺织机械、工业缝纫机、电动工具、五金工具、电器、工程机械等各种粉末冶金(铁铜基)零件。

现在汽车上应用的粉末冶金零件生产仍以冷模压一烧结工艺为主。

虽然其产品的精度、复杂程度、性能稳定性和成本等方面均有长足的进步,但是较低的零件密度影响了零件的性能,特别是力学性能的提高。

零件的几何形状复杂程度也受到冷模压的制约。

粉末冶金新技术的出现和产业化,对其在汽车上的应用起到了重要的推动作用 [2]。

近年来,通过不断引进国外先进技术与自主开发创新相结合,中国粉末冶金产业和技术都呈现出高速发展的态势,是中国机械通用零部件行业中增长最快的行业之一,每年全国粉末冶金行业的产值以35%的速度递增。

全球制造业正加速向中国转移,汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。

另外,粉末冶金产业被中国列入优先发展和鼓励外商投资项目,发展前景广阔。

3. 粉末冶金原理及方法粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、高效、最终成形、少污染的先进制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用。

粉末冶金正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展。

随着现代社会对高性能材料的需求,对粉末的要求也越来越苛刻,粉末的粒度、粒度分布、洁净程度、经济性方面的指标越来越高。

例如,大推力火箭需要粒度小于5微米的球形铝粉作为固体燃料,正在发展的表面热喷涂技术需要粉末粒度细、分布均匀的球形粉末,现代高科技金属粉末注射成型工艺需要大批量的粒度细、球形度好的不锈钢和其它合金粉末。

因此,发展高性能粉末及其制备技术已成为材料科学与工程研究中一个十分活跃的高科技前沿领域。

不同的粉末有不同的制备方法。

但总体分为物理法和化学法两大类。

物理法主要是通过机械力或外部物理力的作用制备粉末的方法,其过程不会发生化学成分的变化及化学反应。

它主要包括熔体雾化法、料浆喷干法、烧结破碎法、粘结法、机械合金化法、固相扩散法及真空机械熔融法等。

化学法是利用各种化学反应制备粉末的方法,主要包括还原法、化学液相沉积法、化学气相沉积法、化学固相沉积法以及电镀法等。

影响喷雾效果的关键因素在于气流对金属液流的冲击强度和效率,目前主要是在结构上注重漏孔和喷枪的设计。

传统方法主要采用自由下落式,这样可以大批量稳定生产雾化粉末,但是粉末粒度较大,气体的能量转换率不高。

为了提高细粉率和气体对液流的冲击作用,现在都趋向于使用紧凑式设计。

减小漏孔直径,加大气体供给压力,改变喷枪设计以产生高速气流和具有强扰动能力的气流。

20世纪90年代初,中南工业大学陈振华教授发明的多级雾化是传统的气体雾化与离心雾化或双辊(多辊)雾化的完美结合,生产的粉末粒度可达5~7 m。

采用超声波和高压气体喷枪设计是当今生产超细金属雾化粉末的主要手段,但质量和价格还是不能满足市场的要求,其原因是工艺参数难以控制,产品成品率不高[3]。

陈振华等人[4]发明了一种新型的雾化技术—固体雾化技术,并申请了专利。

其核心是在不改变现有设备和喷腔结构的前提下,改变雾化介质,在雾化气流中加入固体粉末,提高气流的冲击动量,增强破碎效果,从而达到提高雾化效率和细粉收得率的目的。

Liu Yunzhong等人[5]开发出了一种混合雾化工艺(Hybrid Atomization Process)。

粉末雾化后落在一个高速旋转的圆盘上变成细的液膜,然后液膜由于离心力的作用而形成更为细小的球形粉末。

这种方法制备的粉末较气雾化粉末、离心雾化粉末和水雾化粉末尺寸要小,而且分布更为均匀。

4. 粉末冶金新技术4.1.金属粉末锻造技术粉末冶金和精密锻造都是通过模具及压力设备加压,将金属材料通过模压获得制品的工艺,粉末冶金从工艺上讲属于精密锻造。

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