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摘要:隨著時代的不斷發(fā)展,粉末冶金技術(shù)本身具有環(huán)保、節(jié)能、高效等諸多優(yōu)點,從而在諸多領(lǐng)域之中得到廣泛的應(yīng)用。利用粉末冶金主要是針對制備傳統(tǒng)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(fā)展的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對粉末冶金材料的分類和應(yīng)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(guān)鍵詞:粉末冶金材料;分類;應(yīng)用
在我國,粉末冶金技術(shù)本身具有一段研究時間,在古代,人們就已經(jīng)掌握了冶煉生鐵對應(yīng)的技術(shù)。在18世紀的歐洲,粉末冶金技術(shù)主要是應(yīng)用早鉑金的制造過程中,從而讓粉末冶金技術(shù)得到持續(xù)的推廣。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,粉末冶金技術(shù)也得到持續(xù)的提升,同時,伴隨著新型材料的不斷出現(xiàn),在當(dāng)前的材料領(lǐng)域之中,粉末冶金就成為不可或缺的技術(shù)。
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(zhuǎn)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(zhì)、性能以及對應(yīng)的組織結(jié)構(gòu),最終成為產(chǎn)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(yīng)的燒結(jié)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(tǒng)冶金材料和現(xiàn)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(tǒng)冶金材料分類
針對傳統(tǒng)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(yīng)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(yè)之中加以應(yīng)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(qū)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(dāng)前的電氣制造行業(yè)之中得到相對廣泛的應(yīng)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(shè)備制造等行業(yè)之中得到相應(yīng)的應(yīng)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(xiàn)代冶金材料分類
對于現(xiàn)代化的冶金材料,其主要是在信息行業(yè)、生物材料制造行業(yè)、能源研究應(yīng)用行業(yè)等相對高端的行業(yè)之中加以使用。在信息行業(yè)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(shù)來加以制造的,但是其本身的生產(chǎn)成本較高。
如硅鋼、磷鐵等。在生物材料制造行業(yè)之中,現(xiàn)代冶金材料主要是針對人造機械骨骼等生物類醫(yī)學(xué)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(yī)療成本的控制針對能源研究應(yīng)用行業(yè),研究并應(yīng)用現(xiàn)代冶金材料主要是為了能夠滿足節(jié)能的實際需求,在能源研究的具體應(yīng)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(yīng)用
隨著時代的不斷發(fā)展,粉末冶金材料、零件已經(jīng)逐漸成為新材料發(fā)展、新技術(shù)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(huán)保、家電、冶金、化工等諸多赤生產(chǎn)領(lǐng)域之中,粉末冶金系列產(chǎn)品都得到廣泛的應(yīng)用。而對于國防工業(yè)之中的運載火箭、導(dǎo)彈、核工業(yè)等關(guān)鍵產(chǎn)品,也需要利用粉末冶金技術(shù)才可以將其實現(xiàn)。所以,在新型醫(yī)療器械、信息技術(shù)、機床高端設(shè)備、現(xiàn)代汽車等諸多領(lǐng)域之中,粉末冶金材料必定能夠發(fā)揮關(guān)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(yīng)用,其主要包含。
3.1大的行業(yè)
第一,在生物醫(yī)學(xué)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(yī)學(xué)元件,一般來說,通過功能梯度結(jié)構(gòu)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(fù)合材料本身的生物相容性更強。對于聚乙烯、氧化鋁等復(fù)合材料,其實際的抗拉強度可以達到100MPa,但是骨質(zhì)相對的脆弱。
第二,在能源領(lǐng)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(fā)展的材料,這樣就可以帶動新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。新能源材料的發(fā)展主要包含了氫能、太陽能、電池,隨著能源開發(fā)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(xù)的增加。粉末冶金技術(shù)作為動力電池等新材料生產(chǎn)的主要方法,除此之外,通過對正負極材料技術(shù)方面的創(chuàng)新,這樣就可以進一步推動動力電池、電池材料技術(shù)的持續(xù)突破,在新能源汽車對于電池安全性滿足的同時,也能夠?qū)τ谄淠芰棵芏燃右詽M足。
第三,在當(dāng)前的信息行業(yè)之中,軟磁材料得到相對廣泛的應(yīng)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(jié)技術(shù)來加以制作。通過燒結(jié),能夠合理有效的改善軟磁材料的飽和磁性強度以及導(dǎo)磁率等,這樣就可以最終滿足行業(yè)的實際需求。
3.2小的范圍
第一,在機械合金方面的應(yīng)用。機械合金主要是通過粉末冶金技術(shù)來實現(xiàn)高性能的高能球磨技術(shù)。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(diào)整金屬粉末原子之間的距離,最終形成相對應(yīng)的合金粉末。針對機械合金,其是基于固態(tài)的形勢開展固態(tài)反應(yīng),這樣就可以實現(xiàn)合金化的處理。針對這一種合金,其本身不會受到物質(zhì)熔點、蒸汽壓力等多重因素的影響,這樣就可以讓部分物質(zhì)能夠有效的滿足合金化的要求。
第二,在干燥噴霧方面的應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)粉粒狀的一個制造過程。一般來說,干燥噴霧主要是經(jīng)過料液物化、熱干燥、蒸發(fā)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(yīng)的需求,這樣才能夠做好形狀的具體規(guī)定。
4結(jié)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(yōu)點,從而得到廣泛的應(yīng)用,并且也相信在經(jīng)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(nèi)的冶金行業(yè)發(fā)展和國外還存在一定的差距。在研發(fā)新材料領(lǐng)域之中,依舊需要專業(yè)的人士參與其中。所以,本文就粉末冶的分類與應(yīng)用進行探究,希望通過這樣的方式,可以持續(xù)的推動工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。
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