粉末冶金整理
粉末冶金基础知识（三篇）
粉末冶金基础知识（一）粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（m）或纳米（nm）。
1.粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。
2.粉末的物理性能⑴粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。
实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。
实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。
⑵颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状。
常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。
⑶比表面积即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。
比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。
3.粉末的工艺性能粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。
⑴填充特性指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。
常以松装密度或堆积密度表示。
粉末的填充特性与颗粒的大小、形状及表面性质有关。
⑵流动性指粉末的流动能力，常用50克粉末从标准漏斗流出所需的时间表示。
流动性受颗粒粘附作用的影响。
⑶压缩性表示粉末在压制过程中被压紧的能力，用规定的单位压力下所达到的压坯密度表示，在标准模具中,规定的润滑条件下测定。
影响粉末压缩性的因素有颗粒的塑性或显微硬度，塑性金属粉末比硬、脆材料的压缩性好；颗粒的形状和结构也影响粉末的压缩性。
⑷成形性指粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末能够成形的最小单位压制压力表示，或用压坯的强度来衡量。
成形性受颗粒形状和结构的影响。
（二）粉末冶金的机理1.压制的机理压制就是在外力作用下，将模具或其它容器中的粉末紧密压实成预定形状和尺寸压坯的工艺过程。
钢模冷压成形过程如图7.1.2所示。
粉末装入阴模,通过上下模冲对其施压。
在压缩过程中，随着粉末的移动和变形，较大的空隙被填充，颗粒表面的氧化膜破碎，颗粒间接触面积增大，使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强，从而形成具有一定密度和强度的压坯。
粉末冶金标准
粉末冶金标准粉末冶金是一种重要的金属材料制备技术，它通过将金属粉末在一定的温度、压力和时间条件下进行成型、烧结和后处理，制备出具有特定形状和性能的零部件。
粉末冶金技术在汽车、航空航天、医疗器械等领域有着广泛的应用，因此对粉末冶金材料和制品的质量标准具有重要意义。
首先，粉末冶金材料的质量标准主要包括原材料的要求、成型工艺的要求、烧结工艺的要求和后处理工艺的要求。
对于原材料的要求，主要包括金属粉末的化学成分、粒度分布、形状和表面状态等指标。
成型工艺的要求包括成型压力、成型模具的设计和加工精度等方面。
烧结工艺的要求包括烧结温度、保温时间、气氛控制和烧结后的性能检测等内容。
后处理工艺的要求包括热处理、表面处理、机加工和检测等环节。
其次，粉末冶金制品的质量标准主要包括外观质量、尺寸精度、力学性能和耐磨性能等方面。
外观质量包括表面光洁度、无裂纹、气孔和金属流痕等缺陷。
尺寸精度包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等指标。
力学性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等性能。
耐磨性能包括表面硬度、耐磨损性能和摩擦系数等指标。
最后，粉末冶金标准的制定需要考虑材料的特性、工艺的可行性和产品的使用性能。
在制定标准时，需要充分考虑不同材料、不同工艺和不同产品的特点，确保标准的科学性和实用性。
此外，还需要考虑国际标准和行业标准的统一性，促进国内外粉末冶金行业的交流与合作。
综上所述，粉末冶金标准对于保障材料质量、提高产品性能、促进行业发展具有重要意义。
粉末冶金标准的制定需要全面考虑原材料、工艺和制品的要求，确保标准的科学性和实用性。
同时，还需要不断与国际标准接轨，促进粉末冶金行业的健康发展。
粉末冶金是什么
粉末冶金是什么?粉末冶金（Powder Metallurgy)是制取金属粉末，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）制成材料和制品的工艺技术。
它是冶金和材料科学的一个重要分支学科。
粉末冶金有历史2500年前块炼铁锻造法制造铁器20世纪初制取难熔金属。
1909年制造电灯钨丝，推动了粉末冶金的发展；1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。
30年代成功制取含油轴承。
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。
40年代金属陶瓷、弥散强化等材料60年代粉末冶金高速钢，粉末高温合金应用80年代~ 汽车领域应用迅速发展粉末冶金的特点节材，节能低环境污染较好的尺寸精度较好的表面状态接近最终形状降低产品制造成本产品一致性好特殊的多合金组织多孔性组织复杂的形状适合大批量生产经济性节能：粉末成形所需压力远低于锻造、辊轧等传统制程；烧结温度又低于主成分熔点。
故耗费之能源远低于铸造、机械加工等其它制程。
省材：粉末冶金法的材料利用率高达95%以上，远高于其它制程。
例如机械加工法的材料利用率平均仅有40∼50%之间。
省时：在自动化生产在线，成形一个生胚的时间可低至0.5秒；而每一成品所耗费的平均烧结时间亦可低至数秒钟。
其时间成本远低于其它制程。
精度：粉末冶金产品的尺寸精度极高，在一般用途中，几乎无须后续加工性质上某些具有独特性质或显微组织的产品，除粉末冶金制程外，无法以其它制程获得。
例如：多孔材料：过滤器、含油轴承、透气钢等复合材料：弥散强化或纤维强化复合材料合金系统：大部分合金系统均有固溶限，超过此一限度，其铸造组织会产生共晶、共析、或金属间化合物等偏析现象，形成不均匀的组织结构；而某些元素间即使在熔融状态下也不互溶，故不可能以铸造法制造。
粉末冶金法的特性却使其可轻易调配出任意比例且组织均匀的合金材质(因其制程中未达熔点)。
特殊性上有些材料虽可能以其它方法制作，在实作上却有相当的困难度，例如：高熔点金属：钨(3380℃)、钼(2615℃)、陶瓷等高熔点材料很难熔化铸造。
粉末冶金流程总结报告
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粉末冶金的定义
粉末冶金的定义粉末冶金是一种通过粉末的物理性质和化学性质来制备材料的工艺。
它是将金属或非金属的粉末通过一系列的加工步骤，包括混合、成型、烧结等，制备成所需的工程材料的过程。
粉末冶金具有许多优点，例如可以制备复杂形状的零件、减少材料的浪费、改善材料的性能等。
在粉末冶金的过程中，首先需要选择合适的原料粉末。
这些粉末可以是金属的，也可以是陶瓷的，甚至是复合材料的。
选择合适的原料粉末是粉末冶金的关键步骤之一，它直接影响到最终材料的性能。
在混合的过程中，不同的原料粉末会被混合在一起，以确保最终材料的均匀性。
混合的方法可以是机械搅拌、球磨等。
在混合的过程中，还可以添加一些特殊的添加剂，如增塑剂、润滑剂等，以改善材料的可加工性。
接下来是成型的过程，将混合好的粉末通过压制等方法制成所需形状的零件。
成型可以采用冷压、热压、注射成型等不同的方法，具体的选择取决于粉末的性质和所需零件的形状。
成型后的零件通常需要进行烧结，以提高材料的密度和强度。
烧结是将零件在一定的温度和气氛下加热，使粉末颗粒之间发生结合，形成致密的材料。
烧结过程中还会发生晶粒长大和材料变形的现象，这也会对最终材料的性能产生影响。
粉末冶金还可以通过烧结后的零件进行后续的加工工艺，如热处理、热加工等，以进一步改善材料的性能。
同时，粉末冶金还可以通过添加适当的添加剂，如颗粒增强剂、纤维增强剂等，制备出具有特殊性能的复合材料。
粉末冶金技术的应用非常广泛。
例如，在汽车工业中，粉末冶金可以制备出高强度、耐磨、耐腐蚀的齿轮、减震器等零件。
在航空航天工业中，粉末冶金可以制备出高温合金、耐热材料等。
在电子工业中，粉末冶金可以制备出导电材料、磁性材料等。
粉末冶金作为一种先进的材料制备技术，具有许多独特的优点和广泛的应用前景。
随着科技的进步和人们对材料性能要求的不断提高，粉末冶金技术将会得到更加广泛的应用和发展。
粉末冶金知识讲义
粉末冶金知识讲义简介粉末冶金是一种通过将金属或陶瓷的粉末加工成所需的产品的方法。
它在各种工业领域中都有广泛的应用，包括汽车制造、航空航天、电子设备等。
本篇讲义将介绍粉末冶金的基本原理、工艺流程以及应用领域。
希望通过本讲义的学习，读者能够对粉末冶金有更深入的了解。
粉末冶金的基本原理粉末冶金是利用金属或陶瓷的粉末制备材料的一种冶金方法。
它的基本原理是通过将粉末状的金属或陶瓷原料压制成形，在高温下进行烧结或热处理，使其形成致密的材料。
粉末冶金的主要原理包括：1.粉末制备：金属或陶瓷原料首先需要经过研磨和筛分等工艺步骤，制备成具有一定粒径和形状的粉末。
2.粉末成形：粉末通过压制工艺成形，常见的成形方法包括压制成型、注射成型和挤压成型等。
3.烧结或热处理：压制成形的粉末被置于高温下，经过烧结或热处理，使其形成致密的材料。
4.后续加工：经过烧结或热处理后的材料需要进行后续加工，例如机加工、表面处理等，以满足产品的具体要求。
粉末冶金的工艺流程粉末冶金的工艺流程包括粉末制备、成形、烧结或热处理以及后续加工等步骤。
具体工艺流程如下：粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步，它决定了最终材料的粒度和形状。
常见的粉末制备方法包括：•研磨：将金属块或陶瓷块通过研磨设备研磨成粉末状。
•气相沉积：通过将金属或陶瓷元素在高温下蒸发，然后在室温下与气体反应产生粉末。
•溶液法：通过将金属或陶瓷溶解在溶剂中，然后通过蒸发溶剂得到粉末。
成形成形是粉末冶金的第二步，它将粉末状的原料转化为所需的形状。
常见的成形方法包括：•压制成型：将粉末状原料放入模具中，通过压力将其固化成形。
•注射成型：将粉末与粘结剂混合后注射到模具中，通过固化将其成形。
•挤压成型：在高温下将粉末状原料通过挤压工艺转化为所需的形状。
烧结或热处理烧结或热处理是粉末冶金的关键步骤，它将成形后的粉末进行高温处理，使其结合成致密的材料。
常见的烧结或热处理方法包括：•烧结：将成形后的粉末置于高温下，使其颗粒之间发生结合，形成致密的材料。
粉末冶金技术
粉末冶金技术粉末冶金技术是一种重要的金属加工方法，它是将金属粉末经过混合、成型和烧结等工艺制成制品的工艺方法。
相比传统的熔炼和锻造工艺，粉末冶金技术具有许多优点，如能够制备出具有复杂形状的零件、材料性能均匀、精确控制产品尺寸和性能等。
本文将从粉末冶金技术的历史发展、工艺流程、应用领域等方面进行介绍。
粉末冶金技术的历史可以追溯至早在公元前3000年左右，早期人们已经开始使用粉末冶金技术来制作金属工艺品。
然而，直到20世纪初，粉末冶金技术才得到广泛应用，并在战争期间得到了飞速发展。
战后，在石油、汽车、航空航天等领域的需求推动下，粉末冶金技术得到了进一步的发展壮大。
粉末冶金技术的工艺流程主要包括粉末的制备、混合、成型和烧结等步骤。
首先，原料金属被经过研磨等工艺得到所需的粉末。
然后，将不同种类和粒径的金属粉末混合，并添加适量的添加剂以改变材料的性能。
下一步，通过压制等成型方法将混合得到的金属粉末压制成所需形状的绿体。
最后，将绿体在高温下进行烧结，使金属粉末颗粒之间发生相互扩散和连结，形成致密的金属制品。
粉末冶金技术的应用领域非常广泛。
在汽车工业中，粉末冶金技术被广泛应用于发动机、传动系统、悬挂系统等零部件的制造。
由于粉末冶金技术可以制备出具有复杂形状和高精度需求的零件，因此在航空航天领域也被广泛应用。
此外，粉末冶金技术还可用于制备具有高耐磨性、高温强度和耐腐蚀性能的材料，用于工具、刀具、模具、轴承等领域。
虽然粉末冶金技术具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，粉末冶金技术对原料金属的纯度有较高要求，因此原料的采购和处理工艺比较复杂。
其次，粉末冶金技术的设备和工艺流程较为复杂，对操作人员的技术水平有一定要求。
此外，粉末冶金技术制造出的制品通常会出现一些孔洞和缺陷，需要进一步进行加工和处理。
总的来说，粉末冶金技术作为一种重要的金属加工方法，具有许多优点和广泛的应用领域。
随着工艺和设备的不断改进，粉末冶金技术将会在更多领域发挥重要作用，并为各行业的发展提供更多可能性。
粉末冶金工艺简介及问题点展示课件
可制造复杂结构零件
粉末冶金工艺能够制造具有复杂内部 结构和精细特征的零件，满足高精度 和高性能的需求。
该工艺通过压制和烧结等步骤，能够 实现零件的复杂形状和精细特征的成 型，避免了传统加工方法的限制。
材料的组合与优化
粉末冶金工艺能够实现多种材料 的组合和优化，以获得最佳的性
能和功能。
通过将不同的金属粉末、非金属 粉末和其他添加剂混合，可以制 造出具有优异性能的复合材料和
压制过程中密度分布不均
密度不均的原因
在压制过程中，由于粉末的流动性、 模具的设计和压制工艺等因素，可能 会导致密度分布不均。
对产品质量的影响
密度分布不均会导致烧结后产品的性 能不均，如硬度和强度等。这可能会 影响产品的使用寿命和可靠性。
烧结过程中收缩率不一致
收缩率不一致的原因
在烧结过程中，由于温度场的不均匀、冷却速度不一致等因素，可能会导致收 缩率不一致。
通过优化原材料和工艺参数，产品性能和尺 寸精度得到显著提升。
能耗与污染明显降低
工艺流程的优化和先进设备的采用使得能源 消耗和环境污染明显降低。
生产效率大幅提高
自动化设备的引入使得生产效率大幅提升， 减少了人工成本。
成本有效控制
通过优化原材料、能源和人力成本，产品成 本得到有效控制。
THANKS FOR WATCHING
改进前的问题分析
01
02
03
04
产品质量不稳定
由于原材料和工艺参数的波动 ，导致产品性能和尺寸精度不
稳定。
生产效率低下
传统工艺流程长，且依赖大量 手工操作，导致生产效率低下
。
高能耗与高污染
由于设备陈旧和工艺落后，导 致能源消耗大且环境污染严重
粉末冶金基础知识
粉末冶金基础知识粉末冶金是一种经济高效的金属加工方法，广泛应用于各个领域。
本文将介绍粉末冶金的基础知识，包括工艺流程、原材料、制备方法等。
一、粉末冶金的工艺流程粉末冶金的工艺流程主要包括：原料制备、混合、压制、烧结和后处理等步骤。
1. 原料制备：原料制备是粉末冶金的第一步，通常通过冶金方法、化学合成、物理方法等方式获得金属、陶瓷或复合材料的粉末。
2. 混合：将获得的粉末进行混合，以确保成分的均匀分布。
混合方法包括机械混合、干法湿法混合等。
3. 压制：将混合后的粉末装入模具，通过压制使其具有一定形状。
常用的压制方法有冷压、热压和等温压制等。
4. 烧结：将压制后的成型件置于高温下进行烧结，使粉末颗粒之间发生结合。
烧结方法包括常压烧结、热等静压烧结和等温烧结等。
5. 后处理：烧结后的成型件可能还需要进行加工或表面处理，例如机加工、热处理、涂层等，以达到设计要求。
二、粉末冶金的原材料粉末冶金的原材料主要包括金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末等。
1. 金属粉末：金属粉末是粉末冶金的主要原材料之一。
金属粉末可以通过研磨、水合物法、熔融雾化等方法制备得到。
2. 陶瓷粉末：陶瓷粉末是粉末冶金中另一个重要的原材料。
陶瓷粉末可以通过碳热还原法、溶胶凝胶法、机械合成法等方式制备得到。
3. 复合粉末：复合粉末是由两种或多种不同材料组成的。
复合粉末可以通过混合、物理化学方法等制备得到。
三、粉末冶金的制备方法粉末冶金的制备方法主要包括传统制备方法和先进制备方法。
1. 传统制备方法：传统制备方法包括机械合金化法、化学还原法、水合物法、熔融法等。
这些方法制备成本低、成熟度高，但对材料性能控制有限。
2. 先进制备方法：先进制备方法包括等离子法、合成气法、喷雾干燥法等。
这些方法可以制备出晶粒细小、成分均匀的粉末，具有很高的材料性能。
四、粉末冶金的应用粉末冶金广泛应用于各个领域，主要包括汽车、航空航天、电子、医疗器械等。
1. 汽车领域：粉末冶金在汽车发动机、变速器、制动系统等零部件的制造中得到广泛应用。
第4篇粉末冶金(PM)
二．烧结机构 1．概念：烧结过程中物质的迁移及速率 2．物质迁移方式：扩散、再结晶、塑性流动、蒸发 与凝聚等
两球几何模型
10．2 单元系烧结
1．概念：纯金属、有固定化学成分的化合物及均匀固溶体的粉末在固态 下烧结。
2．特征：无新相或新的组成物出现，也不发生凝聚态的改变。
一．烧结温度与时间
1．烧结温度：2/3—4/5Tm T烧结速度，但过大会使晶粒长大。 2．烧结时间：t，性能，但影响小于烧结温度。
2）还原法制粉举例
氢还原钨 原理
WO3——WO2.9——WO2.72——WO2——W 其中，WO3——WO2过程颗粒长大严重 影响W粉粒度和纯度的因素
原料：颗粒、杂质、水分 氢气：湿度↓流量↑、逆向通气——钨纯度↑，粒度↓ 工艺：温度、推舟速度、料层厚度
工艺
种类：一段还原、二段还原 二段还原优点：粒度↓，均匀度、生产率↑ 二段还原工艺：WO3——WO2——过筛——W粉——过筛——合批——过筛——成品
1）氧化物
2）烧结气氛
4．压制工艺：对压坯密度及分布有影响
10．3 多元系固相烧结 ---互不溶系的固相烧结
特点： • 制备各类复合材料及假合金 • 常需后处理进一步致密化 • 常采用复合粉末或化学混料 • 性能受异相颗粒界面状况影响
10．4 液相烧结
一．概念：有部分液相出现的烧结过程 二．液相烧结条件
• 因为粉末体在压模内受力后向各个方向流动，于是引起垂直于压模壁的侧压力。侧 压力引起摩擦力，会使压坯在高度方向存在明显的压力降。
• 2）影响压坯密度分布的因素
压坯形状： H/D 模壁状况：μ
压制方式：双向压制
密度分布均匀性 密度分布均匀性 密度分布均匀性
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考试题型：填空 十道 20分 每空一分 名词解释 十道 20分 简答 3道 20分 10分 5分 5分 论述 2道 每道20分
老师答疑内容 绪论 粉末冶金概念（金属陶瓷法） 粉末冶金与传统的差别 及它的优点 粉末制备 物理化学制粉包括————及每一种的机理 机械制粉的分类————— 球磨制粉转动的三种状态 不同方法制备粉末的形状（球状 树枝状————）
粉末性能及表征 粉体 胶体的区别 粉末颗粒 单颗粒 二次颗粒等的划分依据 粉末的性能·物理 化学性能 工艺性能包括—松状密度 压实密度 压制性 成形性 粉末粒度 粒度组成及分布 等相关概念 粉末表面积（克比表面积）及测试方法 粉末粒度 粒度组成及分布对工艺性能的影响 粉末形状对工艺性能的影响
普通成形 成型前的预处理及作用 压制过程中（位移 变形 搭桥）变形方式 单向 双向压制坯体中的密度分布及为什么这样分布？采取什么样的措施可以消除？ 压制过程中力的分析及影响因素 脱模后弹性后效？及形成原因 压坯密度分布
特种成形 每种成形方法的原理及成形过程 烧结 烧结分类（单元系 多元系）固相 液相烧结 烧结机构及原理 发生液相烧结的条件 影响烧结的因素 假合金？ 烧结气氛（概念）活化烧结 热压绪论 粉末冶金——是用金属粉末（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、复合材料以及各类型制品的工艺过程。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。 现代粉末冶金技术的发展中共有三个重要标志： 1、克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难。1909年制造电灯钨丝，推动了粉末冶金的发展；1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。 2、三十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。 3、向更高级的新材料、新工艺发展。四十年代，出现金属陶瓷、弥散强化等材料，六十年代末至七十年代初，粉末高速钢、粉末高温合金相继出现；利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。 粉末冶金工艺的基本工序： 1.原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。而机械法可分为：机械粉碎及雾化法；物理化学法又分为：电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。 2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。 3、坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理力学性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。对于单元系和多元系的固相烧结，烧结温度比所用的金属及合金的熔点低；对于多元系的液相烧结，烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低，而高于易熔成分的熔点。除普通烧结外，还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。
4、产品的后序处理。烧结后的处理，可以根据产品要求的不同，采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外，近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工，取得较理想的效果。 粉末冶金工艺的优点： 1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。 2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，故能大大节约金属，降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时，金属的损耗只有1-5%，而用一般熔铸方法生产时，金属的损耗可能会达到80%。 3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料，也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，不怕氧化，也不会给材料任何污染，故有可能制取高纯度的材料。 4、粉末冶金能保证材料成分配比的正确性和均匀性。 5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品，特别是齿轮等加工费用高的产品，用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。 粉末冶金材料和制品的发展方向 1、具有代表性的铁基合金，将向大体积的精密制品，高质量的结构零部件发展。 2、制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金。 3、用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金。 4、制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金。 5、加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。 粉末制备技术 1. 在不同状态下制备粉末的方法 1.1 在固态下制备粉末的方法 （1）从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电 化腐蚀法； （2）从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的还原法； （3）从金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的还原－化合法。 1.2 在液态下制备粉末的方法 （1）从液态金属与合金制取金属与合金粉末的雾化法； （2）从金属盐溶液置换和还原制金属、合金以及包覆粉末的置换法、溶液氢还原法；从金属熔盐中沉淀制金属粉末的熔盐沉淀法；从辅助金属浴中析出制金属化合物粉末的金属浴法； （3）从金属盐溶液电解制金属与合金粉末的水溶液电解法；从金属熔盐电解制金属和金属化合物粉末的熔盐电解法。 1.3 在气态下制备粉末的方法 （1）从金属蒸气冷凝制取金属粉末的蒸气冷凝法； （2) 从气态金属羰基物离解制取金属、合金粉末以及包覆粉末的羰基物热离解法； （3）从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的气相氢还原法；从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层的化学气相沉积法。
从实质过程看，现有制粉方法大体可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；物理化学法是借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的。 粉末的生产方法很多，从工业规模而言，应用最广泛的是还原法、雾化法和电解法；而气相沉淀法和液相沉淀法在特殊应用时亦很重要。 2.1还原（还原—化合）法 还原金属氧化物及盐类以生产金属粉末是应用最广泛的制粉方法 不同金属选用不同还原剂 还原反应向生成金属方向进行的热力学条件—— 研究化学反应动力学时一般分为均相反应动力学和多相反应动力学 均相反应： 多相反应:: 活化能的两个理论：碰撞理论 活化络合物理论 多反应的特点，存在界面；影响因素：温度 浓度 界面特性 界面面积 界面几何形状 流体速度 反应相比例 核心的形成 扩散层。 影响还原过程和铁粉质量的因素： 原料 原料中杂质的影响 原料的粒度 固体碳还原剂 还原剂类型 还原剂用量 还原工艺条件 还原温度和时间 料层厚度 还原罐密封程度 添加剂 加入一定量固体碳的影响 返回料的影响 引入气体还原剂的影响 碱金属盐的影响 海绵铁的处理 海绵铁退火的作用： 退火软化作用 补充还原作用 脱碳作用 退火温度对铁粉压缩性的影响 氢—铁法的特点： 采用较低的还原温度和较高的压力 可利用粉矿 所得铁粉很纯 所用氢为转化氢 还原后的气体带出一部分固体颗粒 金属热还原所用还原剂的条件：反应热效应大 形成的渣及残余还原剂容易与金属分开 还原剂与被还原金属不能形成合金及其他化合物 气相沉积法：金属蒸气冷凝 羰基物热离解 气象还原 化学气相沉积 化学气相沉积（CVD）是从气态金属卤化物还原化合沉积制取难溶化合物粉末和各种涂层的方法。 液相沉淀法：金属置换法 溶液气体还原法 从熔盐中沉淀法 辅助金属浴法 共沉淀法制取复合粉包括两种方案：一种是使基体金属和弥散相金属的盐或氢氧化物在某种溶液中均匀析出 然后经过干燥 分解 还原以得到基体金属和弥散相的复合粉 另一种是将弥散相制成最终颗粒，然后悬浮在含基体金属的水溶液中作为沉淀结晶核心，待基体金属以某种化合物沉淀后，经干燥 还原 得到以弥散相为核心的基体金属包覆在外的包覆粉 电解法：水溶液电解 有机电解质电解 熔盐电解 液体金属阴极电解 影响熔盐电解电解过程和电流效率的的主要因素：电解质成分 电解质温度 电流密度 极间距 雾化法： 雾化原理： 二流雾化法采用高速1气体或高压水击碎金属液流，而机械粉碎法借机械作用破环固体金属原子间结合力 所以物化法只克服液体金属原子间的键合力，所需力很小。 影响雾化粉末性能的因素： 雾化介质 介质类别 气体或水压力 金属液流 金属液的表面张力和粘度 金属液过热度 金属液液流股直径 其他工艺因素 喷射参数 聚粉装置参数 快速冷凝技术（RST）特点：极冷大幅度减小合金成分偏析 可增加合金的固溶能力 可消除相偏聚合非平衡相 抑制或消除某些有害相 由于晶粒细化达到微晶程度，在适当应变速度下可出现超塑性 机械研磨法; 研磨的任务包括：减少或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转变或改变材料的性能等。 （1）研磨规律:在研磨时，有四种力作用于颗粒材料上：冲击、磨耗、剪切以及压缩。 在球磨机中球体运动的方式有四种（如图1-1）：滑动、滚动、自由下落以及在临界转速时球体的运动。 （2）影响球磨的因素 球磨机中的研磨过程取决于众多因素：装料量、球磨筒尺寸、球磨机转速、研磨时间、球体与被研磨物料的比例(球料比)、研磨介质以及球体直径 装球量 被研磨物料性质。 超细金属粉末：将粒径＜0.1um而必须用电子显微镜才能看见的颗粒定为超细颗粒；超细金属粉末是指许多单个超细金属颗粒的聚集体。 制备方法： PVD 流动油面上真空蒸度法（VEROS）低压气中蒸发法 金属羰基物热分解法 等离子化学沉淀法（PCVD） 溶胶—凝胶法
第二章粉末的性能及其测定 固态物质按分散程度分为致密体、粉末体和胶体。 固体（致密体）：一种晶粒的集合体。粒度＞1mm