金屬制粉末有哪些可行的方法

  從過程的實質(zhì)來看，現(xiàn)有制粉方法大體上可歸納為兩大類，即機械法和物理化學(xué)法。機械法是將原材料機械的粉碎，而化學(xué)成分基本上不發(fā)生變化的工藝過程；隨著我國加入WTO以后，以上種種不足和弱點將改善，這是因為加入WTO后，市場逐漸國際化，粉末冶金市場將得到進(jìn)一步擴大的機會。物理化學(xué)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)而獲得粉末的工藝過程，粉末的生產(chǎn)方法很多從工業(yè)規(guī)模而言，應(yīng)用廣泛的漢斯還原法、霧化法和電解法有些方法如氣相沉積法和液相沉積法在特殊應(yīng)用時亦很重要。

SPS的工藝優(yōu)勢

生產(chǎn)，產(chǎn)品組織細(xì)小均勻，能保持原材料的自然狀態(tài)，可以得到高致密度的材料，可以燒結(jié)梯度材料以及復(fù)雜工件[3，11]。與HP和HIP相比，SPS裝置操作簡單，不需要專門的熟練技術(shù)。文獻(xiàn)[11]報道，生產(chǎn)一塊直徑100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不銹鋼梯度材料（FGM）用的總時間是58min，其中升溫時間28min、保溫時間5min和冷卻時間25min。與HP相比，SPS技術(shù)的燒結(jié)溫度可降低100～200℃[13]。熱電材料由于熱點轉(zhuǎn)換的高可靠性、無污染等特點，最近熱電轉(zhuǎn)換器引起了人們的極大興趣，并研究了許多熱電轉(zhuǎn)換材料。

金屬粉末冶金納米材料

致密納米材料的制備越來越受到重視。利用傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)等方法來制備納米材料時，很難保證能同時達(dá)到納米尺寸的晶粒和完全致密的要求。利用SPS技術(shù)，由于加熱速度快，燒結(jié)時間短，可顯著抑制晶粒粗化。例如：用平均粒度為5μm的TiN粉經(jīng)SPS燒結(jié)（1963K，196～382MPa，燒結(jié)5min），可得到平均晶粒65nm的TiN密實體[3]。文獻(xiàn)[3]中引用有關(guān)實例說明了SPS燒結(jié)中晶粒長大受到極大限度的抑制，所制得燒結(jié)體無疏松和明顯的晶粒長大。[5]（1）應(yīng)用：（汽車、摩托車、紡織機械、工業(yè)縫紉機、電動工具、五金工具。

金屬粉末冶金

在SPS燒結(jié)時，雖然所加壓力較小，但是除了壓力的作用會導(dǎo)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(jìn)一步減小，從而會促進(jìn)晶粒長大，因此從這方面來說，用SPS燒結(jié)制備納米材料有一定的困難。

但是實際上已有成功制備平均粒度為65nm的TiN密實體的實例。在文獻(xiàn)[38]中，非晶粉末用SPS燒結(jié)制備出20～30nm的Fe90Zr7B3納米磁性材料。另外，還已發(fā)現(xiàn)晶粒隨SPS燒結(jié)溫度變化比較緩慢[7]，因此SPS制備納米材料的機理和對晶粒長大的影響還需要做進(jìn)一步的研究。特點粉末冶金具有獨特的化學(xué)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。