粉末冶金產(chǎn)品的制備方法

粉末冶金產(chǎn)品的制備方法

（1）首先生產(chǎn)粉末。粉末的生產(chǎn)過(guò)程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入機(jī)油、橡膠或石蠟等增塑劑。

（2）其次壓制成型。粉末在15-600MPa壓力下，壓成所需形狀。

（3）然后燒結(jié)。在保護(hù)氣氛的高溫爐或真空爐中進(jìn)行。燒結(jié)不同于金屬熔化，燒結(jié)時(shí)至少有一種元素仍處于固態(tài)。

SPS在材料制備中的應(yīng)用

SPS在材料制備中的應(yīng)用

目前在國(guó)外，尤其是日本開(kāi)展了較多用SPS制備新材料的研究，部分產(chǎn)品已投入生產(chǎn)。SPS可加工的材料種類如表1所示。除了制備材料外，SPS還可進(jìn)行材料連接，如連接MoSi2與石磨[14]，ZrO2/Cermet/Ni等[15]。

近幾年，國(guó)內(nèi)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(fù)合材料和功能材料等方面。其中研究多的是功能材料，他包括熱電材料[16] 、磁性材料[17] 、功能梯度材料[18] 、復(fù)合功能材料[19]和納米功能材料[20]等。對(duì)SPS制備非晶合金、形狀記憶合金[21] 、金剛石等也作了嘗試，取得了較好的結(jié)果。最近又研制出壓力達(dá)500t，脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。

鐵電材料

用SPS燒結(jié)鐵電陶瓷PbTiO3時(shí)，在900～1000℃下燒結(jié)1～3min,燒結(jié)后平均顆粒尺寸<1μm，相對(duì)密度超過(guò)98%。由于陶瓷中孔洞較少[31]，因此在101～106HZ之間介電常數(shù)基本不隨頻率而變化。

用SPS制備鐵電材料Bi4Ti3O12陶瓷時(shí)，在燒結(jié)體晶粒伸長(zhǎng)和粗化的同時(shí)，陶瓷迅速致密化。用SPS容易得到晶粒取向度好的試樣，可觀察到晶粒擇優(yōu)取向的Bi4Ti3O12陶瓷的電性能有強(qiáng)烈的各向異性[32]。

用SPS制備鐵電Li置換IIVI半導(dǎo)體ZnO陶瓷，使鐵電相變溫度Tc提高到470K，而以前冷壓燒結(jié)陶瓷只有330K[34]。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研的結(jié)果，中國(guó)2013 年平均單車汽車粉末冶金制品的用量至少有6kg，這其中2.3kg 的差額就是沒(méi)有統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，是來(lái)自國(guó)外的粉末冶金用量（發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口或部分組裝零件進(jìn)口），這部分進(jìn)口替代需求構(gòu)成了未來(lái)粉末冶金零部件需求增長(zhǎng)的一部分。我們保守估計(jì)，未來(lái)車用粉末冶金國(guó)產(chǎn)化的替代率占據(jù)目前單車用量的6%-7%。SPS的基礎(chǔ)理論目前尚不完全清楚，需要進(jìn)行大量實(shí)踐與理論研究來(lái)完善，SPS需要增加設(shè)備的多功能性和脈沖電流的容量，以便做尺寸更大的產(chǎn)品。

粉末冶金的應(yīng)用領(lǐng)域