【CN109759599A】一种可降低卫星粉的金属粉末制备装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910223426.6(22)申请日 2019.03.22(71)申请人 上海材料研究所地址 200437 上海市虹口区邯郸路99号(72)发明人 卢林 朱德祥 吴文恒 张亮 王涛 吴凯琦 杨启云 龙倩蕾 何贝贝 倪晓晴 宋佳 (74)专利代理机构 上海容慧专利代理事务所(普通合伙) 31287代理人 于晓菁(51)Int.Cl.B22F 9/08(2006.01)B33Y 40/00(2015.01)

(54)发明名称一种可降低卫星粉的金属粉末制备装置(57)摘要本发明技术方案公开了一种可降低卫星粉的金属粉末制备装置,包括熔炼室、雾化室、雾化下锥、旋风分离器、集粉装置、除尘装置、风机及引风机,所述熔炼室设于所述雾化室上方并与所述雾化室相通,所述雾化室下端连接所述雾化下锥,所述雾化下锥与所述旋风分离器通过管道相通,所述旋风分离器的一端连接集粉装置,另一端插设有两路分支管道,其中一路分支管道为回流管道且连接至所述雾化室的上端,另一分支管道连接至所述除尘布袋下端,所述除尘装置的上端通过管道与所述风机相连,所述引风机设于所述回流管道上。本发明的技术方案采用低成本的雾化尾气回引装置实现了传统真空气雾化技术

难以实现的减少金属粉末产品中卫星粉的效果。

权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 109759599 A2019.05.17

CN 109759599

A1.一种可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,包括熔炼室、雾化室、雾化下锥、旋风分离器、集粉装置、除尘装置、风机及引风机,所述熔炼室设于所述雾化室上方并与所述雾化室相通,所述雾化室的下端连接所述雾化下锥,所述雾化下锥与所述旋风分离器通过管道相通,所述旋风分离器的一端连接集粉装置,另一端插设有两路分支管道,其中一路分支管道为回流管道且连接至所述雾化室的上端,另一分支管道连接至所述除尘布袋下端,所述除尘装置的上端通过管道与所述风机相连,所述引风机设于所述回流管道上。2.如权利要求1所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述熔炼室与所述雾化室的连接处设有雾化喷盘,对雾化气体进行加速。3.如权利要求2所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述雾化喷盘上设有导流嘴,所述导流嘴的出口直径为2.5-6mm。4.如权利要求1所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述回流管道上还设有流量计,控制回流至所述雾化室气体的流量。5.如权利要求1所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述风机与所述引风机均采用变频电机,通过调整所述风机和所述引风机的频率来保持所述雾化室内气体压力稳定。6.如权利要求5所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述风机的频率调节范围为30~60Hz,所述引风机的频率调节范围为0~30Hz。7.如权利要求1所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,所述熔炼室采用真空坩埚熔炼或无坩埚电极感应熔炼。8.如权利要求1所述的可降低卫星粉的金属粉末制备装置,其特征在于,若所述熔炼室采用真空坩埚熔炼,熔炼浇注温度为1600~1680℃,中间包电磁感应线圈功率为10~16kW,

中间漏包系统加热至雾化开始的时间为不低于40min。权 利 要 求 书1/1页

2CN 109759599 A

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【CN109957700A】激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末及其制备方法【专利】

【CN109957700A】激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日

(21)申请号 201910292645.X

(22)申请日 2019.04.12

(71)申请人 苏州大学地址 215137 江苏省苏州市相城区济学路8号

(72)发明人 夏志新 蒋文娟 陈磊 白穆 

(74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103代理人 陈婷婷

(51)Int.Cl.C22C 30/02(2006.01)C22C 1/04(2006.01)B22F 9/08(2006.01)C23C 24/10(2006.01)

(54)发明名称激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末及其制备方法,以重量百分数计,所述高熵合金粉末的组成为:铬17-20%;铜22-25%;钛16-19%;钒17-20%;铁19-22%,其中利用高熵合金的Ti、V、Cu等合金元素的固溶作用能够有效缓和钨/钢界面的热膨胀系数、熔点、弹性模量等差异,可以降低激光熔化沉积制备过程中异质界面处残余应力水平,避免拉维斯相的析出,能够满足聚变堆用钨钢异质部件的制

造要求。

权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109957700 A2019.07.02

CN 109957700

A1.一种激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末,其特征在于,以重量百分数计,

所述高熵合金粉末的组成为:

铬 17-20%;

铜 22-25%;

钛 16-19%;

钒 17-20%;

铁 19-22%。

2.根据权利要求1所述的激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末,其特征在于:

以重量百分数计,所述高熵合金粉末由铬 19.2%、铜 22.3%、钛 17.7%、钒 19.0%、铁 21.8%

配置而成。

3.根据权利要求1所述的激光熔化沉积制造用FeCrCuTiV高熵合金粉末,其特征在于:

金属粉末种类

金属粉末种类

金属粉末种类

金属粉末是由金属元素或合金制成的微小的颗粒状物质。金属粉末具有高比表面积、良好的物理化学性质以及广泛的应用领域。下面是一些常见的金属粉末种类及其特点。

1. 铝粉

铝粉是一种重要的金属粉末,它具有很好的导电性、强度、耐腐蚀性和高比表面积。铝粉可被用于制造汽车部件、电子元器件、烟花、燃料等。

2. 铜粉

铜粉是另一种常见的金属粉末,性能优异,它可被用于制造电气设备、电器元器件、金属漆、照相器材和耗材、摩擦材料和熔炼等。

3. 铁粉

铁粉是一种重要的金属粉末。铁粉通常用于生产粉末冶金件、金属注塑成型件、软磁材料等。此外,铁粉还可被用于制造电磁铁、电机、发电机、电池、控制器等。

4. 钨粉

钨粉是一种优良的金属粉末。它是一种黄色的微小颗粒,可以用于制造电子具体零件、热反应器、钨合金材料、高温热像器件等。

5. 镍粉

镍粉是一种常见的金属粉末,具有高度的抗腐蚀性和耐氧化性。镍粉通常用于制造烟花、磁性器材、光学薄膜、催化剂等。

6. 锌粉

锌粉是一种具有良好的物理化学性能的金属粉末。它可以用于制造镀锌钢板、锌合金、光学薄膜、电池等。

7. 银粉

银粉是一种贵金属粉末,它具有优异的导电性、导热性和化学稳定性。银粉可用于制造电路板、电子器件、太阳能电池、气敏材料等。

8. 钛粉

9. 锆粉 锆粉是一种高温稳定的金属粉末,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。锆粉可用于制造航空发动机部件、石油化工防腐等领域。

总之,金属粉末种类繁多,每一种都有其独特的物理化学特性和应用领域,对于不同的生产过程和应用需求,可以选择不同种类的金属粉末进行加工或应用。

一种纳米铜粉制备方法

一种纳米铜粉制备方法

一种纳米铜粉制备方法

引言

纳米粉末的制备是纳米科技领域中的重要研究课题之一。纳米铜粉作为一种重要的金属纳米材料,在材料科学、催化剂、能源存储等领域具有广泛的应用。本文介绍了一种新的纳米铜粉制备方法,通过此方法可以高效、低成本地制备出纳米级别的纯铜粉。

方法

本方法采用电沉积的方式制备纳米铜粉。具体步骤如下:

1. 准备电解液:将适量硫酸铜溶解在蒸馏水中,搅拌均匀,得到电解液。

2. 准备电极:将金属铜片作为阴极,将铜网作为阳极。

3. 调节电极间距:将阴极和阳极分别放入电解液中,调节二者间距为适当的距离,以保证电流的正常流动。

4. 电沉积过程:将电解液置于电沉积装置中,通入适度的电流。通过调节电流密度和沉积时间,控制纳米铜粉的尺寸和形貌。

5. 涂覆防护层:为了防止纳米铜粉在储存和使用过程中氧化,可在纳米铜粉表面涂覆一层防护层,如无机薄膜或有机聚合物。

结果与讨论

通过上述制备方法,我们成功制备出了纳米级别的纯铜粉。实验结果表明,控制电流密度和沉积时间可以精确调控纳米铜粉的尺寸和形貌。此外,涂覆防护层有助于提高纳米铜粉的稳定性和储存寿命。

相比其他制备方法,本方法具有以下优点:

1. 简单易行:制备过程简单,不需要复杂的设备和条件。 2. 成本低廉:采用常见的电解液和金属铜片作为材料,制备成本较低。

3. 控制能力强:可以通过调节电流密度和沉积时间精确控制纳米铜粉的尺寸和形貌。

尽管本方法在纳米铜粉制备方面取得了一定的成果,但仍存在一些待解决的问题和挑战。例如,如何进一步提高纳米铜粉的制备效率和质量稳定性,以及如何应用于工业生产中的大规模制备等问题,值得进一步研究和探索。

结论

本文介绍了一种新的纳米铜粉制备方法,通过电沉积的方式可以高效、低成本地制备出纳米级别的纯铜粉。该方法具有简单易行、成本低廉和控制能力强等优点,为纳米铜粉的制备提供了一种新的思路。随着对纳米材料应用的进一步研究和发展,相信这种方法将在纳米科技领域发挥重要作用。

粉末冶金工艺流程

粉末冶金工艺流程

粉末冶金工艺流程

粉末冶金是采用通过把金属材料分解为粉末形式,然后采用合金工艺进行成型制造的一种新型加工金属技术。它利用传统冶金方法和粉末冶金工艺,以及最新推出的金属热回压成型工艺,将金属以三维形状成型,从而制造出符合要求的金属零件。这种工艺在当今技术革新中发挥了十分重要的作用,它不仅具有节约材料和节能等优点,还能够实现密密麻麻的构造设计。

粉末冶金的工艺流程大致可以分为:粉末服务、粉末搅拌、成型压制、焊接和表面处理几个步骤。

其中,粉末加工是粉末冶金工艺的第一步,也是最重要的步骤,包括选料、粉碎、筛选、干燥和粉碎,并采用特殊装置将粉末服务于粉末搅拌机中。

粉末服务完成之后,将在粉末搅拌机中进行搅拌,以将不同成分的粉末混合在一起,形成复合粉末。

然后,采用成型压制工艺将粉末冶金以三维形状压制成型,实现金属零件的成型。这种工艺有效提高了材料利用率,节省了材料和能源消耗。

最后,采用焊接工艺将一系列零件组装在一起,形成整体,然后对产品的外表和内部进行表面处理,使其表面光洁,均匀,以及防腐功能,以满足用户的各种要求。 综上所述,粉末冶金工艺是一种复杂的制造工艺,其中包括粉末加工、粉末搅拌、成型压制、焊接和表面处理等几个步骤,根据产品的功能和使用要求,可以选择不同的加工工艺,所制成的产品具有良好的性能,节约能源和节能,能够满足各个领域的需求。

粉末冶金技术

粉末冶金技术

粉末冶金技术

粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 (1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。 (2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。 (4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。 (5)可以实现净近形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。 (6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。 4 粉末冶金学科优先发展方向 (1)发展粉末制取新技术、新工艺及其过程理论。重点是超细粉末和纳米粉的制备技术,快速冷凝制备非晶、准晶和微晶粉末技术,机械合金化技术,自蔓延高温合成技术,粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术。总的趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展。 (2)建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模过程理论,如粉末注射成形、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。 (3)建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。如热等静压、拟热等静压、烧结-热等静压、微波烧结、高能成形等。 (4)粉末冶金材料设计、表征和评价新技术。粉末冶金材料的孔隙特性、界面问题及强韧化机理的研究。

粉末冶金技术 2

粉末冶金技术 2

摘要:粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

关键词:粉末、金属、sps

正文:粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前,粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点,非常适合于大批量生产。另外,部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造,因而备受工业界的重视。

一、粉末冶金特点

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

粉末冶金 (1)

金属喷射成型粉末冶金

金属喷射成型粉末冶金(Metal Injection Molded)

金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用注射成型机注入模腔内固化成型,然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相比,MIM具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。

MIM技术由美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并使其得到迅速推广,特别是在八十年代中期该技术实现产业化以来,更获得了突飞猛进的发展,产量每年都以惊人速度递增。到目前为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工艺的推广应用,这些公司包括太平洋金属、三菱制钢、川崎制

铁、神户制钢、住友矿山、精工-爱普生、大同特殊钢等。目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司,其MIM产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。MIM技术已成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,是世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向。

金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物,利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速、准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品材质不均匀、机械性能低、薄壁成型困难、结构复杂等缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。

中科院力学所科技成果——气动雾化法生产微细球形铝合金粉末生产工艺技术及设备

中科院力学所科技成果——气动雾化法生产微细球形铝合金粉末生产工艺技术及设备

技术介绍

气动雾化法生产微细球形铝粉及其生产技术在国际上受到以美国为首及其盟国制定的“导弹技术控制制度”(MTCR)的限制。中国科学院力学研究所致力于微细球形铝粉的生产研究最早可追溯到1984年,解决了航空航天快速凝固高强铝合金材料的气动雾化制粉问题。1990年在国家重点战略武器研制“31”工程中,解决了长期困扰我国的固体火箭燃料微细球形铝粉的生产技术问题1993年制定的国家军用标准《特细铝粉规范》GJB1738-93,其产品列入其中。随着我国经济的飞速发展,特别是轿车用高档金属颜料和太阳能光伏电池电极背铝浆需求,使得此项技术不断发展完善和提高。近年来国内外金属粉末注射成型(MTM)和3d打印等先进制造技术的日臻完善,在我国先进的MIM制备技术产品和市场已经开始成熟,金属粉末的3D打印技术正在起步和发展,对d50≤20μm特别是d50≤10μm的球形非晶微晶金属粉末需求迅速增长。多年来超细球形铝粉已多年被列入科技部发布的《中国高新技术产品目录2006》中,序号:06010056。2007年我国制定了《氮气雾化铝粉》YS/T620-2007的行业标准,2014年上升为国家标准《铝粉第4部分氮气雾化铝粉》GB/T2085.4-2014产品标准,此标准在产品品种、技术规格等方面,现在是世界上独一无二的。中科院力学所已有三十多年该项技术成果转化的实际经验。到目前为止,已有三十多套不同生产规模(单套装置生产能力150-4000吨/年)的球形铝粉生产线在国内外安全运行。年产能达到十几万吨的规模。年产值达十几亿元人民币。力学所现有的气动雾化法制备微细球形金属粉末生产专利技术完全可以满足市场的要求。对国民经济的发展有重要的意义。

此项技术在生产安全、生产能力、规模、产量、细粉收率(d50≤10μm)、工作环境、生产成本等均处于世界领先水平。

粉末老化实验报告总结

粉末老化实验报告总结

1. 引言

粉末老化是一种常用于金属材料表面处理的方法,通过在高温下将金属粉末与基体金属反应,形成致密的金属层,从而提高金属材料的耐磨性、耐腐蚀性和机械性能等。本实验旨在探究粉末老化对材料性能的影响,并研究其工艺参数的优化。

2. 实验过程

2.1 材料选择

本次实验选取了铝合金作为基体材料,以其具有较好的加工性能和广泛的应用领域为基础。同时,还选择了不同种类的粉末进行试验,包括氧化铝、碳化硅和氮化硅等。

2.2 实验装置

本次实验使用了粉末老化实验机,实验温度设定在800摄氏度,时间设定为2小时。实验过程中需注意装置的密封性和稳定性,并确保试样处于合适的温度条件下进行。

2.3 实验步骤

1. 准备试样:将铝合金试样切割成合适的尺寸,并清洗干净。

2. 打磨处理:使用砂纸和砂轮等工具对试样表面进行打磨处理,以消除表面缺陷和氧化物。

3. 粉末覆盖:将粉末均匀地覆盖在试样表面,并进行压实处理,以确保粉末能够牢固地附着在试样上。

4. 老化处理:将装有试样的实验设备放入预热至800摄氏度的炉中,进行老化处理2小时。 5. 冷却处理:将试样取出,并进行自然冷却至室温。

3. 实验结果

通过对试样表面的观察和性能测试,得到以下实验结果:

1. 样品表面形貌:在粉末老化后,试样表面形成了致密的金属层,并且与基体金属呈现出良好的结合。同时,粉末颗粒在表面形成了较为均匀的分布。

2. 表面硬度测试:通过硬度测试机对试样进行测试,发现粉末老化后的试样表面硬度明显提高,相比于未经处理的样品,硬度增加了30%。

3. 耐磨性测试:将试样放入磨损试验机中进行磨损测试,结果显示,经过粉末老化处理的试样抗磨损性能显著提高,磨损量减少了60%。

4. 耐腐蚀性测试:通过在酸性溶液中对试样进行腐蚀测试,得出粉末老化后的试样具有更好的抗腐蚀性能,腐蚀速率较未经处理的样品降低了50%。

5. 机械性能测试:使用拉伸试验机对试样进行拉伸测试,结果显示,经过粉末老化处理的样品的强度和延伸率均有较大提升,强度增加了20%。

浅谈粉末冶金技术

浅谈粉末冶金技术

李进卫

【期刊名称】《摩托车技术》

【年(卷),期】2017(000)003

【总页数】7页(P40-46)

【作 者】李进卫

【作者单位】

【正文语种】中 文

粉末冶金成形工艺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。粉末冶金是一种先进的金属成型技术,是金属及其它粉末通过加工压制成型、烧结和必要的后续处理制成机械零部件和金属制品的高新技术。其中金属注射成形技术由陶瓷零件的粉末注射成形技术发展而来,也是一种新型的粉末冶金成形新技术。由于其具有节能、省材、高效、环保等诸多优点,已受到广泛采用,并具有很大的市场潜力和发展前景。目前粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展。

粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料,通过配料、压制成形,烧结和后处理等工艺过程而制作成的材料。其工艺过程称为粉末冶金法。

粉末冶金方法起源于公元前3000多年,制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。而现代粉末冶金技术的发展中有几个重要标志:1)1909年制造电灯钨丝,推动了粉末冶金的发展;2)克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难,1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命;3)上世纪30年代成功制取多孔含油轴承,继而粉末冶金铁基机械零件的发展,充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点;4)上世纪40年代出现金属陶瓷、弥散强化等材料;5)上世纪60年代末至70年代初,粉末高速钢、粉末高温合金相继出现;6)利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件,向更高级的新材料、新工艺发展。

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。

粉末注射成形适用的材料主要有:Fe合金、Fe-Ni合金、不锈钢、W合金、Ti合金、Si-Fe合金、硬质合金、永磁合金等。粉末注射成形的材料已经从早期的铁基、硬质合金、陶瓷等对杂质含量不敏感,性能要求不是非常苛刻的体系,发展到了镍基高温合金、钛合金和铌材料。材料应用领域也从结构材料向功能材料发展、如热沉材料、磁性材料和形状记忆合金。材料结构也从单一均匀结构向复合结构发展。金属粉末注射成形加工技术可实现多种不同成分的粉末同时成形,因而能够得到具有三明治形式的复合结构。例如将316L不锈纲和17-4PH合金复合,能够实现力学性能的连续可调。粉末注射成形的一个重要发展方向与微系统技术密切相关。在与微系统技术密切相关。在与微系统相关的领域中,如电子信息、微化学、医疗器械等,器件不断小型化,功能更加复合化。而粉末注射成形技术提供了实现的可能。微注射成形技术是对传统注射成形技术的改进。它是针对零件尺寸结构小到1μ m所开发的成形技术,基本工艺与传统注射成形一致,但原料粉末粒度更小。采用微注射成形技术已经开发出了表面微结构精度10μm的微流体装置,尺寸为350~900μm的不锈钢零件;实现了不同材料成分、复合结构的共烧结或共连接,获得了磁性/非磁性、导体/非导体微型复合零件。

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