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什么是粉末冶金?
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(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)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。在文獻[38]中,非晶粉末用SPS燒結(jié)制備出20~30nm的Fe90Zr7B3納米磁性材料。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,均屬于粉末燒結(jié)技術(shù),因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。
粉末冶金生產(chǎn)廠家金屬各個形態(tài)的轉(zhuǎn)換方法
從金屬熔鹽中沉淀制取金屬粉末的有熔鹽陳定法;從輔助金屬浴中析出制取金屬化合物粉末的有金屬浴法。
從金屬鹽溶液電解制取金屬與合金粉末的有水溶液電解法;從金屬熔鹽電解制取金屬和金屬化合物粉末的有熔鹽電解法。
呈氣態(tài)的情況使金屬或者金屬化合物轉(zhuǎn)變成粉末的方法:
從金屬蒸汽冷凝制取金屬粉末的有蒸汽冷凝法;
粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質(zhì)合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業(yè)僅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。
粉末性能
粉末所有性能的總稱。它包括:粉末的幾何性能(粒度、比表面、孔徑和形狀等);粉末的化學性能(化學成分、純度、氧含量和酸不溶物等);粉體的力學特性(松裝密度、流動性、成形性、壓縮性、堆積角和剪切角等);粉末的物理性能和表面特性(真密度、光澤、吸波性、表面活性、ze—ta(ç)電位和磁性等)。近年來有些廠家為了解決這個問題,采用燒結(jié)法生產(chǎn)半導(dǎo)體致冷材料,雖改善了機械強度和提高了材料使用率,但是熱電性能遠遠達不到單晶半導(dǎo)體的性能,現(xiàn)在采用SPS生產(chǎn)半導(dǎo)體致冷材料,在幾分鐘內(nèi)就可制備出完整的半導(dǎo)體材料,而晶體生長卻要十幾個小時。粉末性能往往在很大程度上決定了粉末冶金產(chǎn)品的性能。
國內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況
國內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況
SPS技術(shù)是在粉末顆粒間直接通入脈沖電流進行加熱燒結(jié),因此在有的文獻上也被稱為等離子活化燒結(jié)或等離子輔助燒結(jié)(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS)[1,2]。粉末顆粒的形狀會影響到粉末的流動性和松裝密度,由于顆粒間機械嚙合,不規(guī)則粉的壓坯強度也大,特別是樹枝狀粉其壓制坯強度大。早在1930年,美國科學家就提出了脈沖電流燒結(jié)原理,但是直到1965年,脈沖電流燒結(jié)技術(shù)才在美、日等國得到應(yīng)用。日本獲得了SPS技術(shù)的專利,但當時未能解決該技術(shù)存在的生產(chǎn)效率低等問題,因此SPS技術(shù)沒有得到推廣應(yīng)用。