【正文】 展過程中，能促進(jìn)新能源建立和發(fā)展的材料。主要發(fā)展方向是電池、氫能和太陽能。主要應(yīng)用于能源開發(fā)領(lǐng)域。如采用粉末冶金技術(shù)制作鋰電池正負(fù)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(fēng)能中的機(jī)械制動(dòng)材料、核結(jié)構(gòu) 2 / 6姓名：張丹學(xué)號：11309010 指導(dǎo)老師：張自強(qiáng)材料等[6]。③ 生物材料：這種方法主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，應(yīng)用鈦合金被多次研究，諸如李元元等用粉末冶金法合成高強(qiáng)低模超細(xì)晶醫(yī)用鈦合金[7]。制粉按其過程實(shí)質(zhì)分為兩類：機(jī)械法和物理法。機(jī)械法是將原材料粉碎，但是其化學(xué)成分基本不發(fā)生變化；物理法是借助化學(xué)的或物理的作用，改變原料的化學(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末。1)機(jī)械法主要有機(jī)械粉碎法和霧化法。①機(jī)械粉碎法主要的方法是球磨法。它是將金屬、金屬化合物及合金放入球磨機(jī)內(nèi)，在碾磨球強(qiáng)烈的攪動(dòng)下，受到?jīng)_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(shù)?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的機(jī)械合金化技術(shù)中采用了高能球磨技術(shù)，其特點(diǎn)是能制造出超細(xì)材料。在球磨過程中，金屬和非金屬混合物會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的晶格畸變，得到高密度的缺陷和納米級的精細(xì)結(jié)構(gòu)。目前，高能球磨法被廣泛應(yīng)用于合金、磁性材料、超導(dǎo)材料、金屬間化合物、過飽和固溶體材料以及非晶、準(zhǔn)晶納米晶等亞穩(wěn)態(tài)材料的制備[8]。② 霧化法。快速凝固霧化制粉技術(shù)是直接擊碎液體金屬或合金并快速冷凝而制得粉末的方法，此種方法可以有效減少合金成分的偏析，通過控制冷凝速率可以獲得具有非晶、準(zhǔn)晶、微晶、或過飽和固溶體等非平衡組織的粉末。按照擊碎的方式不用，霧化法又可以分為氣體霧化、高壓水霧化和離心霧化。氣體霧化法所用的霧化壓力一般為28MPa，制得的粒徑一般為50100mm，多為表面光滑的球形。近年發(fā)展起來的一種新的緊耦合氣體霧化噴槍，可以極大的提高細(xì)分率，粒徑為3040mm,粉末占75%左右，粉末的冷凝速度也相應(yīng)有了提高。高壓水霧法是20世紀(jì)60年代中期建立起來的技術(shù)，其采用密度較高的水作為霧化媒介，其冷凝速度比一般氣體霧化要高上許多，一般是提高一個(gè)數(shù)量級，但是其產(chǎn)生的粉末顆粒形狀多為不規(guī)則。離心霧化法是利用機(jī)械旋轉(zhuǎn)造成的離心力使得金屬溶液克服表面張力，以細(xì)小的液滴甩出，然后再飛行過程中被冷凝、球化的過程。離心霧化法幾乎適用所有金屬和合金粉末的制取，還可以制取難溶化合物（如氧化物、碳化物）粉末，也是目前制取高純、無污染難溶金屬和化合物球形粉末最理想的方法，但是其生產(chǎn)過程的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)還未成熟，生產(chǎn)能力低，價(jià)格高[9]。2)物理法。物理法有還原法、化學(xué)沉淀法、合金分解法和電解法等。其中應(yīng)用最大的是還原法和電解法。還原法是用還原劑在一定條件下將金屬氧化物或金屬鹽類等進(jìn)行還原而制取粉末的一種方法；化學(xué)沉淀法是用一種或者多種金屬鹽溶液，通過化學(xué)反應(yīng)形成沉淀物，然 3 / 6姓名：張丹學(xué)號：11309010 指導(dǎo)老師：張自強(qiáng)后脫除溶劑和加熱分解的制粉方法；合金分解法是選擇一種溶劑，只溶解合金中某一成份，再將不溶解的成分分離出來獲得金屬粉末；電解法是電解金屬鹽的水溶液使得金屬陽離子在陰極上沉積或進(jìn)行熔融鹽電解而獲得金屬粉末[10]。成形的目的是將粉末制成具有一定形狀和尺寸的坯料，制得的坯料具有一定的強(qiáng)度和密度。目前，粉末成形的方法有很多，歸納起來可以分為有壓成形和無壓成形。無壓成形是指粉末在不受壓力的作用而得到一定尺寸和形狀坯料的成形方法，又稱作粉漿澆注成形法，利用毛細(xì)管原理讓石膏模具吸收漿料（粉末與液體（水、甘油、酒精等）的混合）中的液體，使得粉末在模具中固化成形的過程。有壓成形是指粉末在壓力作用下得到一定尺寸和形狀坯料的成形方法，如注射成形技術(shù)、溫壓成形技術(shù)、熱壓成形技術(shù)、等靜壓成形技術(shù)和高速壓制成形技術(shù)等。粉末注射成形技術(shù)（powder injection molding，簡稱PIM）是將塑料注射成形的思路和方法應(yīng)用到粉末成形上的一門新技術(shù)。粉末成形技術(shù)的基本工藝過程是：將粉末與粘結(jié)劑混合后，在一定溫度下使得粘結(jié)劑熔融，然后進(jìn)一步混合均勻，在注射劑壓力作用下，從注射劑噴嘴射入模具，經(jīng)冷卻脫模后得到生坯，實(shí)現(xiàn)粉末成形。粉末微成形注射技術(shù)的原理與傳統(tǒng)的粉末注射成形是一致的，只是最后得到的生坯的尺寸是在微米級，且其粉末粒徑亦為微米級別，加大了的制粉的難度，此外，其模具需采用微加工技術(shù)加工。北京科技大學(xué)自行研制開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的粉末微注射成形用模具，并成功注射成形出齒頂圓直徑小于1mm的微型齒輪[11]。粉末注射成形可以獲得組織結(jié)構(gòu)均勻，力學(xué)性能優(yōu)異的凈成形零部件，制造比傳統(tǒng)的工藝要低，且通過注射成形的零件一般都不需要在經(jīng)過機(jī)械加工，而且能加工出傳統(tǒng)粉末冶金方法不能制造的各種形狀復(fù)雜的零件。現(xiàn)在粉末注射成形生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)一體化，自動(dòng)化程度高。溫壓成形技術(shù)于1994年國際粉末冶金和隔離材料會(huì)議上，由美國Hoeganaes公司公布，被國際粉末冶金界譽(yù)為“導(dǎo)致粉末冶金技術(shù)革命”的新成形技術(shù)[12]。粉末溫壓技術(shù)，顧名思義其加壓溫度介于室溫和熱壓溫度之間，一般為100150℃，在壓力作用下混合粉末（粉末加高溫潤滑劑）在預(yù)熱的封閉鋼模中被加壓成形。其特點(diǎn)是：制造鐵基粉末冶金零部件的成本低；能使生坯致密；制品強(qiáng)度高；可以制造復(fù)雜形狀零件；密度均勻等。 4 / 6姓名：張丹學(xué)號：11309010 指導(dǎo)老師：張自強(qiáng)熱壓成形過程中，將成形與燒結(jié)兩個(gè)工序一并完成，它是對裝有粉末的模腔加壓并加熱，溫度達(dá)到正常燒結(jié)溫度或更低一些，在短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)得到致密均勻的制品。熱壓成形按照加熱方式可以分為電阻間接加熱、電阻直接加熱和感應(yīng)加熱三種。第一種方式是采用碳管發(fā)熱，對模具和粉末同時(shí)加熱；第二種方式是采用壓橫材料發(fā)熱，使得模具成形部位的溫度要高于其他部位。第三種方式由于粉末坯料中的渦流大小與密度相關(guān)，而坯料密度在熱壓成形過程中會(huì)變大，造成電阻降低，渦流發(fā)熱減小，所以感應(yīng)加熱的溫度是不好控制的。熱壓成形的優(yōu)點(diǎn)是可以制成全致密的材料。但是，熱壓成形中溫度的均勻性和穩(wěn)定性不好把握。等靜壓成形過程的基本原理是將混合粉末經(jīng)過真空吸粉，氣動(dòng)填料輸入等靜壓成形機(jī)的模具（橡膠模具或塑料模具）中，在通過介質(zhì)（水或油或氣體）向各向施加均等的壓力，壓制成致密、結(jié)實(shí)的制品。等靜壓成形又可分為冷等靜壓和熱等靜壓，前者傳遞壓力的介質(zhì)是水或油；后者傳遞壓力的介質(zhì)是氣體。等靜壓成形的特點(diǎn)是能制成形狀復(fù)雜的零件；制品密度均勻，強(qiáng)度高；成本低廉；在較低溫度下可以值得接近完全致密的材料。然而，其制品表面精度和光潔度比鋼模壓制法低；生產(chǎn)率低；模具壽命短。高速壓制成形的基本原理是通過高速運(yùn)動(dòng)的垂頭產(chǎn)出強(qiáng)烈的沖擊應(yīng)力波，在很短時(shí)間內(nèi)（）將沖擊能量通過壓模傳遞粉末進(jìn)行致密化，通過附加間隔（）的高頻沖擊應(yīng)力波可以進(jìn)一步提高材料的密度，從而使得制品性能更加優(yōu)異。具有密度高，分布均勻，徑向彈性后效小容易脫模、生產(chǎn)率高、成本低等特點(diǎn)。高速壓制成形技術(shù)近幾年來成為了研究熱點(diǎn)，各種研究成果得到了證實(shí)，華南理工大學(xué)肖志瑜教授等人提出了一種高速壓制和溫壓相結(jié)合的溫高速壓制的技術(shù)思路，通過一系列實(shí)驗(yàn)表明，該方法能否獲得更高的壓坯密度，取決于粉末的種類和特性；華南理工大學(xué)邵明教授等人，自行設(shè)計(jì)和制造了一種基于機(jī)械彈簧蓄能的粉末冶金高速壓制壓力機(jī)，并用于基礎(chǔ)探索研究[13]。燒結(jié)作為粉末冶金過程中最重要的工序，一直以來是人們研究的重點(diǎn)。一個(gè)好的燒結(jié)工藝，不僅能提高粉末冶金制品的力學(xué)性能，還能降低物質(zhì)和能源消耗。（SPS）放電等離子體燒結(jié)，是將瞬間、斷續(xù)、高能脈沖電流通入裝有粉末的模具上，在粉末顆粒間會(huì)產(chǎn)出等離子體放電，能迅速消除粉末顆粒表面吸附的雜質(zhì)和氣體，并加速物質(zhì)高速度的擴(kuò)散和遷移，導(dǎo)致粉末的凈化、活化和均化。它是一種集等離子體活化、熱壓、電阻加熱 / / 6姓名：張丹學(xué)號：11309010 指導(dǎo)老師：張自強(qiáng)為一體的加工工藝，具有燒結(jié)時(shí)間段、溫度控制準(zhǔn)確、燒結(jié)樣品顆粒均勻、致密性好等優(yōu)點(diǎn)。王興華等[14]采用機(jī)械合金化技術(shù)制備的Fe75Zr3Si13B9粉體，通過放電等離子體燒結(jié)技術(shù)在不用溫度下將非晶合金粉體制備成了d20 mm7 mm的塊狀非晶納米晶合金。研究表明，在500MPa燒結(jié)壓力下，隨著燒結(jié)溫度的升高，非晶相開始晶化形成非晶納米晶雙相結(jié)構(gòu)。同時(shí)，樣品的致密度、抗壓強(qiáng)度、微觀硬度、飽和磁化強(qiáng)度顯著提高。 K的燒結(jié)溫度下, g/cm T的非晶納米晶磁性材料。（SLS）選擇性激光燒結(jié)成形（SLS）是將三維數(shù)值模型分解成一系列二維層片結(jié)構(gòu)后，由計(jì)算機(jī)控制激光束移動(dòng)，進(jìn)行逐層燒結(jié)，最后形成三維實(shí)體。在SLS過程由三個(gè)部分組成，分別是激光源、粉末攤鋪系統(tǒng)和氣氛控制系統(tǒng)。激光源發(fā)射的激光束功率、掃描速度和方式對燒結(jié)精度有重要影響。粉末攤鋪密度、厚度對粉末燒結(jié)致密性有影響，一般是粉末攤鋪密度越大、厚度越薄，燒結(jié)得到的制品越致密，精度越高。氣氛的作用是防止粉末在燒結(jié)過程中被氧化，通常有氮?dú)?、氬氣等。選擇性激光燒結(jié)成形的特點(diǎn)是無需模具就能直接燒成近凈形致密零件，成形靈活性強(qiáng)、周期短、原料廣泛，適合制造不同材料和復(fù)雜形狀的零件。在汽車、造船、機(jī)械、航空與航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[15]。場活化燒結(jié)技術(shù)是利用外場的活化作用實(shí)現(xiàn)低溫快速燒結(jié)致密化的一種燒結(jié)技術(shù)。在燒結(jié)的初始階段施加一個(gè)脈沖電流，使得粉末顆粒間產(chǎn)生電火花或等離子弧，在其作用下粉末表面的氧化膜和雜質(zhì)被清除，粉末顆粒直接接觸并發(fā)生燒結(jié)形成燒結(jié)頸，戒指同時(shí)施加大電流和一定壓力，使得粉體致密化。與傳統(tǒng)的燒結(jié)方法比，燒結(jié)時(shí)間短，燒結(jié)過程對粉末微觀組織影響小，制品純度高。在日本已應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)軟磁和硬磁材料以及切削工具[16]。結(jié)束語隨著新材料的不斷開發(fā)研究，粉末冶金技術(shù)越來越多應(yīng)用到各種新材料的加工制造中，粉末冶金制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對粉末冶金技術(shù)的改進(jìn)技術(shù)不斷被開發(fā)提出。我國的粉末冶金技術(shù)與發(fā)達(dá)國家比還尚有差距，因此，我們要及時(shí)開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的粉末冶金新技術(shù)。 5 / 6姓名：張丹學(xué)號：11309010 指導(dǎo)老師：張自強(qiáng)參考文獻(xiàn)[1]黃伯云,（一）[J].上海金屬, 2007, 29(3):17.[2]現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)簡介[J].金屬世界, 2010,(3):17.[3][J].現(xiàn)代企業(yè)教育, 2008,(18):108.[4]焦健,[J].內(nèi)蒙古石油化工, 2013,(5):6364.[5][J].科技與企業(yè), 2013,(23):359.[6]郭志猛,楊薇薇,[J].粉末冶金工業(yè), 2013, 23(3):1020.[7]李元元,鄒黎明,[J].華南理工法學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 40(10):4350.[8]袁慎坡,[J].新技術(shù)新工藝, 2007,(6):8486.[9][J].新疆有色金屬, 2013,(1):151153.[10][J].世界有色金屬, 1998,(1)：89.[11][J].電子世界, 2013,(18):171172.[12]周洪強(qiáng),[J].鈦工業(yè)進(jìn)展, 2007, 24(5):58.[13]馬春宇,肖志瑜,[J].粉末冶金工業(yè), 2012, 22(2):5559.[14] Xinghua WANG，Ge WANG，Yuying Magnetic Materials Prepared by Spark Plasma Sintering[J].Science Direct, 2014,(24):712717.[15]余文燾,歐陽鴻武,—一種新型粉末冶金成形技術(shù)[J].稀有金屬, 2006, 30(12):8083.[16].[EB/OL].[20121211].第五篇：粉末冶金技術(shù)論文粉末冶金技術(shù)摘要：粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。粉末冶金材料是指用幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末作原料，通過配料、壓制成形、燒結(jié)等工藝過程而制成的材料。這種工藝過程成為粉末冶金法，是一種不同于熔煉和鑄造的方法。其生產(chǎn)過程與陶瓷制品相類似，所以又稱金屬陶瓷法。粉末冶金法不僅是制取具有某些特殊性能材料的方法，也是一種無切削或少切削的加工方法。它具有生產(chǎn)率高、材料利用率高、節(jié)省機(jī)床和生產(chǎn)占地面積等優(yōu)點(diǎn)。但金屬粉末和模具費(fèi)用高，制品大小和形狀受到一定限制，制品的韌性較差。粉末冶金法常用于制作硬質(zhì)合金、減摩材料、結(jié)構(gòu)材料、摩擦材料、難熔金屬材料、過濾材料、金屬陶瓷、無偏析高速工具鋼、磁性材料、耐熱材料等。關(guān)鍵詞：粉末冶金、基本工序、應(yīng)用、發(fā)展方向、問題及機(jī)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