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粉末冶金制品
粉末的顆粒形狀。它取決于制粉方法,如電解法制得的粉末,顆粒呈樹(shù)枝狀;還原法制得的鐵粉顆粒呈海綿片狀;氣體霧化法制得的基本上是球狀粉。此外,有些粉末呈卵狀、盤狀、針狀、洋蔥頭狀等。粉末顆粒的形狀會(huì)影響到粉末的流動(dòng)性和松裝密度,由于顆粒間機(jī)械嚙合,不規(guī)則粉的壓坯強(qiáng)度也大,特別是樹(shù)枝狀粉其壓制坯強(qiáng)度大。但對(duì)于多孔材料,采用球狀粉好。利用CVD、PVD等方法制備梯度材料,成本很高,也很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
力學(xué)特性粉末的力學(xué)性能即粉末的工藝性能,它是粉末冶金成形工藝中的重要工藝參數(shù)。粉末的松裝密度是壓制時(shí)用容積法稱量的依據(jù);粉末的流動(dòng)性決定著粉末對(duì)壓模的充填速度和壓機(jī)的生產(chǎn)能力;隨著我國(guó)加入WTO以后,以上種種不足和弱點(diǎn)將改善,這是因?yàn)榧尤隬TO后,市場(chǎng)逐漸國(guó)際化,粉末冶金市場(chǎng)將得到進(jìn)一步擴(kuò)大的機(jī)會(huì)。粉末的壓縮性決定壓制過(guò)程的難易和施加壓力的高低;而粉末的成形性則決定坯的強(qiáng)度。
化學(xué)性能主要取決于原材料的化學(xué)純度及制粉方法。較高的氧含量會(huì)降低壓制性能、壓坯強(qiáng)度和燒結(jié)制品的力學(xué)性能,因此粉末冶金大部分技術(shù)條件中對(duì)此都有一定規(guī)定。例如,粉末的允許氧含量為0.2%~1.5%,這相當(dāng)于氧化物含量為1%~10%。
SPS制備半導(dǎo)體熱電材料的優(yōu)點(diǎn)是,可直接加工成圓片,不需要單向生長(zhǎng)法那樣的切割加工,節(jié)約了材料,提高了生產(chǎn)效率。
熱壓和冷壓-燒結(jié)的半導(dǎo)體性能低于晶體生長(zhǎng)法制備的性能。現(xiàn)用于熱電致冷的半導(dǎo)體材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se,目前的Z值為3.0×10/K,而用SPS制備的熱電半導(dǎo)體的Z值已達(dá)到2.9~3.0×10/K,幾乎等于單晶半導(dǎo)體的性能[30]。表2是SPS和其他方法生產(chǎn)BiTe材料的比較。利用SPS技術(shù),由于加熱速度快,燒結(jié)時(shí)間短,可顯著抑制晶粒粗化。
粉末冶金零件需求也將受益于進(jìn)口替代和對(duì)機(jī)加工零件替代的雙重替代,單車的粉末冶金用量將明顯提升,保障傳統(tǒng)汽車粉末冶金零部件的需求將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。
行業(yè)集中度較高,粉末冶金零部件需求趨于穩(wěn)定
從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,進(jìn)入2008 年以后,由于價(jià)格的優(yōu)勢(shì),世界粉末冶金的生產(chǎn)逐步往中國(guó)轉(zhuǎn)移,日本本土的產(chǎn)量出現(xiàn)了明顯的下降。