時間:2019年12月19日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:隨著時代的不斷發展,粉末冶金技術本身具有環保、節能、高效等諸多優點,從而在諸多領域之中得到廣泛的應用。利用粉末冶金主要是針對制備傳統方法無法滿足的材料或者是難以加工的零件。所以,對于粉末冶金發展的研究具有重要的現實意義。本文針對粉末冶金材料的分類和應用進行分析,希望可以滿足未來對粉末冶金材料的有效使用。
關鍵詞:粉末冶金材料;分類;應用
在我國,粉末冶金技術本身具有一段研究時間,在古代,人們就已經掌握了冶煉生鐵對應的技術。在18世紀的歐洲,粉末冶金技術主要是應用早鉑金的制造過程中,從而讓粉末冶金技術得到持續的推廣。隨著經濟的高速發展,粉末冶金技術也得到持續的提升,同時,伴隨著新型材料的不斷出現,在當前的材料領域之中,粉末冶金就成為不可或缺的技術。
1粉末冶金工藝
粉末冶金主要是針對金屬粉末加工過程進行研究,其主要包含了粉末的制備、特性,同時也包含了金屬粉末逐漸轉變成為有用工程部件的一個過程[1]。在這一個過程之中,直接改編版了粉末的性質、性能以及對應的組織結構,最終成為產品。第一,原料粉末的制取與準備,粉末屬于純金屬或者是非金屬、非合金、金屬與非金屬化合物,同時也包含了其余的化合物。第二,直接將粉末制作成為所需形狀的生坯。第三,針對生坯在物料主要組元熔點之下的溫度來進行對應的燒結處理,這樣就可以讓最終的制品或者是材料能夠滿足實際的性能需求。
2粉末冶金材料分類
針對粉末冶金材料的分類,還需要考慮到傳統冶金材料和現代化冶金材料兩個方面。通過這兩個方面的有效劃分,就能夠滿足清晰認識的要求。
2.1傳統冶金材料分類
針對傳統的冶金材料,其主要包含了鐵基、鋼基、難溶性金屬、摩擦等對應的冶金材料。其中,鐵基粉末冶金材料屬于常見的鉑金材料,其主要是在機械制造行業之中加以應用。鋼基粉末冶金材料因為其本身的材料配比度與其性能有所不同,存在較大的區別和差異,如,鋼合金本身擁有相對較強的抗腐蝕能力,而黃銅材料本身的耐磨性能較強。
鋼基粉末冶金材料在當前的電氣制造行業之中得到相對廣泛的應用。對于難溶性的金屬冶金材料而言,其本身就是熔點超過1700℃的金屬材料,因為其本身的熔點偏高,一般具有較高的強度與硬度,所以在航空、軍機設備制造等行業之中得到相應的應用。對于摩擦冶金材料,因為本身抗磨損能力良好,所以,其主要是在抗磨元件的制造之中加以使用,如,汽車制造之中的制動裝置與離合器等都可以使用這一種材料。
2.2現代冶金材料分類
對于現代化的冶金材料,其主要是在信息行業、生物材料制造行業、能源研究應用行業等相對高端的行業之中加以使用。在信息行業之中,所使用的冶金材料主要包含了金屬和鐵氧兩種材料,目前,針對鐵氧體磁性材料一般是利用粉末冶金技術來加以制造的,但是其本身的生產成本較高。
如硅鋼、磷鐵等。在生物材料制造行業之中,現代冶金材料主要是針對人造機械骨骼等生物類醫學研究,通過這一類型的材料制造,主要是幫助人類延長其生存壽命,降低其排斥能力,并且也可以滿足醫療成本的控制針對能源研究應用行業,研究并應用現代冶金材料主要是為了能夠滿足節能的實際需求,在能源研究的具體應用中又包含了新能源材料和儲能式材料。如鎂鎳類、鈦鐵類等儲氫合金材料。
3粉末冶金材料應用
隨著時代的不斷發展,粉末冶金材料、零件已經逐漸成為新材料發展、新技術進步的重要組成部分,從而得到高度的重視。一直以來,在機械、環保、家電、冶金、化工等諸多赤生產領域之中,粉末冶金系列產品都得到廣泛的應用。而對于國防工業之中的運載火箭、導彈、核工業等關鍵產品,也需要利用粉末冶金技術才可以將其實現。所以,在新型醫療器械、信息技術、機床高端設備、現代汽車等諸多領域之中,粉末冶金材料必定能夠發揮關鍵性作用,并且還能夠得到進一步的提升。針對粉末冶金材料的實際應用,其主要包含。
3.1大的行業
第一,在生物醫學之中,主要是為了固定細胞組織,這就需要通過表面帶有孔隙的生物醫學元件,一般來說,通過功能梯度結構材料、符合材料的使用,如磷酸鈣等,鈦本身的強度較高,羥磷灰石與骨本身具有類似的礦物相,其復合材料本身的生物相容性更強。對于聚乙烯、氧化鋁等復合材料,其實際的抗拉強度可以達到100MPa,但是骨質相對的脆弱。
第二,在能源領域之中,能源材料主要是針對能夠滿足新能源實際需求的,能夠推動新能源發展的材料,這樣就可以帶動新能源產業的飛速發展。新能源材料的發展主要包含了氫能、太陽能、電池,隨著能源開發的不斷深入,對于能源材料本身的要求也在進一步的增加,如新能源汽車,伴隨著市場占有率的不斷提升,對于摩擦零件、軟磁材料、超硬工具材料等零件的需求也在持續的增加。粉末冶金技術作為動力電池等新材料生產的主要方法,除此之外,通過對正負極材料技術方面的創新,這樣就可以進一步推動動力電池、電池材料技術的持續突破,在新能源汽車對于電池安全性滿足的同時,也能夠對于其能量密度加以滿足。
第三,在當前的信息行業之中,軟磁材料得到相對廣泛的應用,其主要是針對金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料,就鐵氧體軟磁材料來說,其主要是利用粉末冶金燒結技術來加以制作。通過燒結,能夠合理有效的改善軟磁材料的飽和磁性強度以及導磁率等,這樣就可以最終滿足行業的實際需求。
3.2小的范圍
第一,在機械合金方面的應用。機械合金主要是通過粉末冶金技術來實現高性能的高能球磨技術。其原理在于,基于高能球磨的基本前提嚇,利用金屬粉末混合物本身帶有的變形和斷裂的基本特性,這樣就可以逐漸的調整金屬粉末原子之間的距離,最終形成相對應的合金粉末。針對機械合金,其是基于固態的形勢開展固態反應,這樣就可以實現合金化的處理。針對這一種合金,其本身不會受到物質熔點、蒸汽壓力等多重因素的影響,這樣就可以讓部分物質能夠有效的滿足合金化的要求。
第二,在干燥噴霧方面的應用。干燥噴霧主要是通過霧化器,將原本帶有一定濃度的原料液轉變成為具有噴射性的霧狀液滴,之后通過與熱空氣相互接觸的形式,這樣就可以讓液滴能夠快速的變干燥,從而獲取對應粉粒狀的一個制造過程。一般來說,干燥噴霧主要是經過料液物化、熱干燥、蒸發干燥以及分離四個主要的階段。在實際的制造過程中,還需要考慮對應的需求,這樣才能夠做好形狀的具體規定。
4結語
總而言之,考慮到粉末冶金本身具有成本低、效率高、耗能小等優點,從而得到廣泛的應用,并且也相信在經過一個較長時間的研究之后,其必定會受到更多的重視。但是,目前國內的冶金行業發展和國外還存在一定的差距。在研發新材料領域之中,依舊需要專業的人士參與其中。所以,本文就粉末冶的分類與應用進行探究,希望通過這樣的方式,可以持續的推動工業的建設與發展。
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