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粉末冶金成型技術
粉末冶金包括制粉和制品。如果擴大到粉末冶金研究方向,全國各大高校材料學院及研究院所都或多或少有涉及。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術。尤其現代金屬粉末3D打印[1-2] ,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身,使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現代綜合技術。
粉末冶金成型技術的特點和作用
金屬粉末冶金技術的特點和作用:粉末冶金技術可以極大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。用SPS燒結鐵電陶瓷PbTiO3時,在900~1000℃下燒結1~3min,燒結后平均顆粒尺寸<。在制備稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結構材料等)具有重要的作用。
粉末冶金成型技術的應用領域
(1)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。
(2)可以實現近凈形成和自動化批量生產,從而,可以有效地降低生產的資源和能源消耗。
(3)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。
我們常見的機加工刀具,五金磨具,很多就是粉末冶金技術制造的。
SPS在材料制備中的應用
SPS在材料制備中的應用
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,部分產品已投入生產。SPS可加工的材料種類如表1所示。除了制備材料外,SPS還可進行材料連接,如連接MoSi2與石磨[14],ZrO2/Cermet/Ni等[15]。
近幾年,國內外用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,復合材料和功能材料等方面。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。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] 、復合功能材料[19]和納米功能材料[20]等。對SPS制備非晶合金、形狀記憶合金[21] 、金剛石等也作了嘗試,取得了較好的結果。