【正文】 。利用SPS可制備大尺寸的FGM，目前SPS制備的尺寸較大的FGM體系是ZrO2(3Y)/不銹鋼圓盤，尺寸已達到100mm17mm[23]。 熱電材料由于熱點轉換的高可靠性、無污染等特點，最近熱電轉換器引起了人們的極大興趣，并研究了許多熱電轉換材料。βFeSi2沒有毒性，在空氣中有很好的抗氧化性，并且有較高的電導率和熱電功率。(2)用于熱電制冷的傳統(tǒng)半導體材料不僅強度和耐久性差，而且主要采用單相生長法制備，生產周期長、成本高?，F(xiàn)用于熱電致冷的半導體材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se，10/K，～10/K，幾乎等于單晶半導體的性能[30]。用SPS制備鐵電Li置換IIVI半導體ZnO陶瓷，使鐵電相變溫度Tc提高到470K，而以前冷壓燒結陶瓷只有330K[34]。Nd Fe Co V B 在650℃下保溫5min,即可燒結成接近完全密實的塊狀磁體，沒有發(fā)現(xiàn)晶粒長大[36]。而現(xiàn)在采用SPS制備的塊體磁性合金的磁性能已達到非晶和納米晶組織帶材的軟磁性能[3]。例如：用平均粒度為5μm的TiN粉經SPS燒結（1963K，196～382MPa，燒結5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密實體[3]。在文獻[38]中，非晶粉末用SPS燒結制備出20～30nm的Fe90Zr7B3納米磁性材料。由于制備非晶合金粉末的技術相對成熟，因此多年來，采用非晶粉末在低于其晶化溫度下進行溫擠壓、溫軋、沖擊（爆炸）固化和等靜壓燒結等方法來制備大塊非晶合金，但存在不少技術難題，如非晶粉末的硬度總高于靜態(tài)粉末，因而壓制性能欠佳，其綜合性能與旋淬法制備的非晶薄帶相近，難以作為高強度結構材料使用[39]。文獻[41]中用脈沖電流在423K和500MPa下制備了Mg80Ni10Y5B5塊狀非晶合金，經分析其中主要是非晶相。6總結與展望放電等離子燒結（SPS）是一種低溫、短時的快速燒結法，可用來制備金屬、陶瓷、納米材料、非晶材料、復合材料、梯度材料等。在工藝方面，需要建立模具溫度和工件實際溫度的溫差關系，以便更好的控制產品質量。（1）粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏聚，消除粗大、不均勻的鑄造組織。（4）可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。四 應用分類（1）應用：（汽車、摩托車、紡織機械、工業(yè)縫紉機、電動工具、五金工具。粉末的生產過程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。[2]（3）燒結。（4）后處理。六工藝性能等靜壓成型粉末冶金金屬噴射成型粉末冶金粉末鍛造粉末冶金壓力燒結粉末冶金粉末性能(property of powder)粉末所有性能的總稱。粉末性能往往在很大程度上決定了粉末冶金產品的性能。某些粉末冶金制品的性能幾乎和粒度直接相關，例如，過濾材料的過濾精度在經驗上可由原始粉末顆粒的平均粒度除以10求得；硬質合金產品的性能與wc相的晶粒有很大關系，要得到較細晶粒度的硬質合金，惟有采用較細粒度的wc原料才有可能。(2)粉末的顆粒形狀。但對于多孔材料，采用球狀粉最好。較高的氧含量會降低壓制性能、壓坯強度和燒結制品的力學性能，因此粉末冶金大部分技術條件中對此都有一定規(guī)定。關鍵字：粉末冶金 制粉技術粉末成形技術 引言粉末冶金是一門古老又現(xiàn)代的材料制備技術。20世紀起，粉末冶金進入了高速發(fā)展的時期。后處理包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、表面淬火、浸油和熔滲等。此外，多孔性還有利于減輕產品的重量[2]。如：粉末冶金技術可以最大限度地減少合金成分偏距，消除粗大、不均勻的鑄造組織；可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優(yōu)異的電學、磁學、光學和力學性能；可以實現(xiàn)多種類型的復合，發(fā)揮各種材料的特性；可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料、多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷和功能陶瓷材料[3]。1)傳統(tǒng)粉末冶金材料① 鐵基粉末冶金材料：作為重要的粉末冶金材料，被廣泛的應用于汽車行業(yè)。③ 硬質合金材料：主要由一種或者多種難溶金屬經過碳化形成的一種硬質材料。該材料主要用于航空航天、國防、能源和核研究領域。2)現(xiàn)代粉末冶金材料① 軟磁材料：可分為金屬軟磁材料和鐵氧體軟磁材料。主要發(fā)展方向是電池、氫能和太陽能。制粉按其過程實質分為兩類：機械法和物理法。它是將金屬、金屬化合物及合金放入球磨機內，在碾磨球強烈的攪動下，受到沖擊力、碾磨力、剪切力和壓力的不斷作用，使之發(fā)生變形、破碎和冷焊接的一種粉末制造技術。② 霧化法。在球磨過程中，金屬和非金屬混合物會發(fā)生嚴重的晶格畸變，得到高密度的缺陷和納米級的精細結構。1)機械法主要有機械粉碎法和霧化法。如采用粉末冶金技術制作鋰電池正負極材料、儲氫合金、燃料電池的陽極材料、太陽能光電、光熱材料、風能中的機械制動材料、核結構 2 / 6姓名：張丹學號：11309010 指導老師：張自強材料等[6]。這種材料具有較高的導磁率和較強的飽和磁化強度，被各個磁行業(yè)廣泛應用。⑥ 摩擦材料:這種材料是依靠摩擦力來實現(xiàn)制動和傳動功能的部件材料，主要應用在摩擦離合器和摩擦制動器中。主要應用于切削領域。② 銅基粉末材料：主要有燒結青銅（錫青銅和鋁青銅）、燒結黃銅、燒結鎳銀和燒結銅鎳合金和彌散強化銅、時效強化銅合金以及減震銅合金。粉末冶金的工藝技術 粉末冶金材料是用粉末冶金工藝將金屬粉末與非金屬粉末混合，經成形、燒結后制得多孔、半致密或全致密的材料[4]。所以，現(xiàn)在有很多生產高致密、高性能的粉末冶金制品的技術被研究了出來。粉末冶金制品的主要特征之一是多孔，制得的粉末冶金制品多是半致密或致密的。隨著全球工業(yè)化的蓬勃發(fā)展，粉末冶金行業(yè)發(fā)展迅速，粉末冶金技術已被廣泛應用于交通、機械、電子、航天、航空等領域[1]。18至19世紀歐洲采用粉末冶金法制鉑，是古老粉末冶金技術的復興和近代粉末冶金技術的開端。參考文獻：【1】粉末冶金新技術與新裝備劉文勝 馬運柱...礦冶工程 2007 5 【2】現(xiàn)代粉末冶金材料和技術發(fā)展現(xiàn)狀（一）黃伯云 易健宏 上海金屬 2007 3 【3】現(xiàn)代粉末冶金材料和技術發(fā)展現(xiàn)狀（二）黃伯云 易健宏 上海金屬 2007 4 【4】鈦及鈦合金的粉末冶金新技術周洪強 陳志強 材料導報：網絡版 2006 1 【5】世界粉末冶金的發(fā)展現(xiàn)狀 劉詠 黃伯云 中國有色金屬2006 1 【6】粉末冶金多孔材料性能研究孫紀國 王浩...導彈與航天運載技術 2006 4 【7】粉末冶金文摘亓家鐘（摘擇）粉末冶金技術 2006 2 【8】German R Inject ion Molding [ M].MPIF: Princeton,~ 95.【9】Capus J, Pickering S, Weaver offers higher density atlower cost [ J].Metal Powder Report, 1994, 49(78): 22~ 24.【10】 Rutz H G, Hanejko F density processing of high performance ferrous mat erials [ J ].The Internat ional of PowderMetallurgy, 1995, 31(1): 9~ 17.第四篇：粉末冶金技術簡介姓名：張丹學號：11309010 指導老師：張自強粉末冶金的技術簡介摘要：本文對近幾十年以來發(fā)展的粉末冶金過程中應用到的各種技術，包括制粉技術、成形技術和燒結技術作了一個簡單的介紹。粉末的松裝密度是壓制時用容積法稱量的依據；粉末的流動性決定著粉末對壓模的充填速度和壓機的生產能力；粉末的壓縮性決定壓制過程的難易和施加壓力的高低；而粉末的成形性則決定坯的強度。此外，有些粉末呈卵狀、盤狀、針狀、洋蔥頭狀等。粒度越小，活性越大，表面就越容易氧化和吸水。(1)粒度。ta(%26ccedil。但對于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件還要進行燒結后處理。燒結不同于金屬熔化，燒結時至少有一種元素仍處于固態(tài)。（2）壓制成型。[1]（2）分類：粉末冶金多孔材料、粉末冶金減摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金結構零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金電磁材料和粉末冶金高溫材料等。（6）可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料，是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。（2）可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料，這些材料具有優(yōu)異的電學、磁學、光學和力學性能。三 主要特點粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能，而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無法獲得的。SPS的基礎理論目前尚不完全清楚，需要進行大量實踐與理論研究來完善，SPS需要增加設備的多功能性和脈沖電流的容量，以便做尺寸更大的產品；特別需要發(fā)展全自動化的SPS生產系統(tǒng)，以滿足復雜形狀、高性能的產品和三維梯度功能材料的生產需要[42]。從實踐來看，可以采用SPS燒結法制備塊狀非晶合金。SPS作為新一代燒結技術有望在這方面取得進展，文獻[40]中利用SPS燒結由機械合金化制取的非晶Al基粉末得到了塊狀圓片試樣（10mm2mm），磁非晶合金是在375MPa下503K時保溫20min制備的，含有非晶相和結晶相以及殘余的Sn相。 非晶合金的制備在非晶合金的制備中，要選擇合金成分以保證合金具有極低的非晶形成臨界冷卻速度，從而獲得極高的非晶形成能力。在SPS燒結時，雖然所加壓力較小，但是除了壓力的作用會導致活化能力Q降低外，由于存在放電的作用，也會使晶粒得到活化而使Q值進一步減小，從而會促進晶粒長大，因此從這方面來說，用SPS燒結制備納米材料有一定的困難。利用傳統(tǒng)的熱壓燒結和熱等靜壓燒結等方法來制備納米材料時，很難保證能同時達到納米尺寸的晶粒和完全致密的要求。m[37]。若在較低溫度下燒結，雖能保持良好的磁性能，但粉末卻不能完全壓實，因此要詳細研究密度與性能的關系[35]。 鐵電材料用SPS燒結鐵電陶瓷PbTiO3時，在900～1000℃下燒結1～3min,燒結后平均顆粒尺寸用SPS制備鐵電材料Bi4Ti3O12陶瓷時，在燒結體晶粒伸長和粗化的同時，陶瓷迅速致密化。SPS制備半導體熱電材料的優(yōu)點是，可直接加工成圓片，不需要單向生長法那樣的切割加工，節(jié)約了材料，提高了生產效率。試驗表明，采用SPS制備的成分梯度的βFeSix(Si含量可變)，比βFeSi2的熱電性能大為提高[25]。(1)熱電材料的成分梯度化氏目前提高熱點效率的有效途徑之一。用SPS制備的WC/Mo梯度材料的維氏硬度（HV）和斷裂韌度分別達到了24Gpa和6Mpa在自蔓延燃燒合成（SHS）中，電場具有較大激活效應和作用，特別是場激活效應可以使以前不能合成的材料也能成功合成，擴大了成分范圍，并能控制相的成分，不過得到的是多孔材料，還需要進一步加工提高致密度。利用CVD、PVD等方法制備梯度材料，成本很高，也很難實現(xiàn)工業(yè)化。近幾年，國內外用SPS制備新材料的研究主要集中在：陶瓷、金屬陶瓷、金屬間化合物，復合材料和功能材料等方面。與HP相比，SPS技術的燒結溫度可降低100～200℃[13]。電場的作用是加快擴散過程[1，9，12]。在SPS燒結過程中，電極通入直流脈沖電流時瞬間產生的放電等離子體，使燒結體內部各個顆粒均勻的自身產生焦耳熱并使顆粒表面活化。SPS的基本結構如圖1所示。產成等離子體的方法包括加熱、放電和光激勵等。等離子體溫度4000～10999℃，其氣態(tài)分子和原子處在高度活化狀態(tài)，而且等離子氣體內離子化程度很高，這些性質使得等離子體成為一種非常重要的材料制備和加工技術。SPS的燒結原理[9，10]SPS是利用放電等離子體進行燒結的。由于SPS技術具有快速、低溫、高效率等優(yōu)點，近幾年國外許多大學和科研機構都相繼配備了SPS燒結系統(tǒng)，并利用SPS進行新材料的研究和開發(fā)[3]。日本獲得了SPS技術的專利，但當時未能解決該技術存在的生產效率低等問題，因此SPS技術沒有得到推廣應用。七、粉末冶金研究先進設備放電等離子燒結系統(tǒng)（SPS）前言隨著高新技術產業(yè)的發(fā)展，新型材料特別是新型功能材料的種類和需求量不斷增加，材料新的功能呼喚新的制備技術。關鍵詞：粉末冶金、基本工序、應用、發(fā)展方向、問題及機遇Powder metallurgy technology(11 grade material class two)Abstract: Powder metallurgy is used for preparing metal or metal powder(or metal powder and metal powder mixture)as raw material, after forming and sintering, manufacture of metal materials, posite and various types of products metallurgy method and the production of ceramic have similar place, therefore, a series of new powder metallurgy technologies can also be used for preparing ceramic metallurgy materials refers to the use of several kinds of metal powder or metal and non metal powder as raw material, through mixing, pressing, sintering process and made of process to bee powder metallurgy method, is different from the melting and casting