梯度材料

梯度材料

功能梯度材料（FGM）的成分是梯度變化的，各層的燒結(jié)溫度不同，利用傳統(tǒng)的燒結(jié)方法難以一次燒成。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。采用階梯狀的石磨模具，由于模具上、下兩端的電流密度不同，因此可以產(chǎn)生溫度梯度。利用SPS在石磨模具中產(chǎn)生的梯度溫度場，只需要幾分鐘就可以燒結(jié)好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制備的梯度材料有：不銹鋼/ZrO2；國內(nèi)需求根據(jù)中國粉末冶金協(xié)會統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，34家國內(nèi)大中型粉末冶金生產(chǎn)企業(yè)（占53家企業(yè)數(shù)量的64%）的累計產(chǎn)量長期占53家企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量的占比高達85%，其中大多數(shù)汽車粉末冶金零部件生產(chǎn)商集中在這34家企業(yè)中。Ni/ZrO2；Al/高聚物；Al/植物纖維；PSZ/T等梯度材料。

銅基粉末冶金

其非晶相的結(jié)晶溫度是533K。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(jīng)過分析其中主要是非晶相。非晶Mg合金比A291D合金和純鎂有較高的腐蝕電位和較低的腐蝕電流密度，非晶化改善了鎂合金的抗腐蝕抗力。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(jié)制備納米材料有一定的困難。從實踐上來看，可以采用SPS燒結(jié)法制備塊狀非晶合金。因此利用先進的SPS技術(shù)進行大塊非晶合金的制備研究是很有必要。

根據(jù)市場調(diào)研的結(jié)果，中國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 的差額就是沒有統(tǒng)計在內(nèi)，是來自國外的粉末冶金用量（發(fā)動機進口或部分組裝零件進口），這部分進口替代需求構(gòu)成了未來粉末冶金零部件需求增長的一部分。我們保守估計，未來車用粉末冶金國產(chǎn)化的替代率占據(jù)目前單車用量的6%-7%。[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。

粉末冶金的應(yīng)用領(lǐng)域

中國粉末冶金零件及含油軸承總產(chǎn)值超過55億元，占全球市場比重較小，發(fā)展空間也較為廣闊。根據(jù)中國機協(xié)粉末冶金專業(yè)協(xié)會對53家企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年中國粉末冶金零件行業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入48.41億元，同比增長39.75%;利潤總額為3.76億元，較上年增加了一倍。SPS在材料制備中的應(yīng)用目前在國外，尤其是日本開展了較多用SPS制備新材料的研究，部分產(chǎn)品已投入生產(chǎn)。在產(chǎn)值方面，粉末冶金零件行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值50.57億元，其中新產(chǎn)品產(chǎn)值6.28億元，新產(chǎn)品率(新產(chǎn)品產(chǎn)值/工業(yè)總產(chǎn)值)為12.37%;