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科学技术论文

论粉末冶金材料的分类及应用

时间:2019年12月19日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:随着时代的不断发展,粉末冶金技术本身具有环保、节能、高效等诸多优点,从而在诸多领域之中得到广泛的应用。利用粉末冶金主要是针对制备传统方法无法满足的材料或者是难以加工的零件。所以,对于粉末冶金发展的研究具有重要的现实意义。本文针对粉末

  摘要:随着时代的不断发展,粉末冶金技术本身具有环保、节能、高效等诸多优点,从而在诸多领域之中得到广泛的应用。利用粉末冶金主要是针对制备传统方法无法满足的材料或者是难以加工的零件。所以,对于粉末冶金发展的研究具有重要的现实意义。本文针对粉末冶金材料的分类和应用进行分析,希望可以满足未来对粉末冶金材料的有效使用。

  关键词:粉末冶金材料;分类;应用

冶金材料

  在我国,粉末冶金技术本身具有一段研究时间,在古代,人们就已经掌握了冶炼生铁对应的技术。在18世纪的欧洲,粉末冶金技术主要是应用早铂金的制造过程中,从而让粉末冶金技术得到持续的推广。随着经济的高速发展,粉末冶金技术也得到持续的提升,同时,伴随着新型材料的不断出现,在当前的材料领域之中,粉末冶金就成为不可或缺的技术。

  1粉末冶金工艺

  粉末冶金主要是针对金属粉末加工过程进行研究,其主要包含了粉末的制备、特性,同时也包含了金属粉末逐渐转变成为有用工程部件的一个过程[1]。在这一个过程之中,直接改编版了粉末的性质、性能以及对应的组织结构,最终成为产品。第一,原料粉末的制取与准备,粉末属于纯金属或者是非金属、非合金、金属与非金属化合物,同时也包含了其余的化合物。第二,直接将粉末制作成为所需形状的生坯。第三,针对生坯在物料主要组元熔点之下的温度来进行对应的烧结处理,这样就可以让最终的制品或者是材料能够满足实际的性能需求。

  2粉末冶金材料分类

  针对粉末冶金材料的分类,还需要考虑到传统冶金材料和现代化冶金材料两个方面。通过这两个方面的有效划分,就能够满足清晰认识的要求。

  2.1传统冶金材料分类

  针对传统的冶金材料,其主要包含了铁基、钢基、难溶性金属、摩擦等对应的冶金材料。其中,铁基粉末冶金材料属于常见的铂金材料,其主要是在机械制造行业之中加以应用。钢基粉末冶金材料因为其本身的材料配比度与其性能有所不同,存在较大的区别和差异,如,钢合金本身拥有相对较强的抗腐蚀能力,而黄铜材料本身的耐磨性能较强。

  钢基粉末冶金材料在当前的电气制造行业之中得到相对广泛的应用。对于难溶性的金属冶金材料而言,其本身就是熔点超过1700℃的金属材料,因为其本身的熔点偏高,一般具有较高的强度与硬度,所以在航空、军机设备制造等行业之中得到相应的应用。对于摩擦冶金材料,因为本身抗磨损能力良好,所以,其主要是在抗磨元件的制造之中加以使用,如,汽车制造之中的制动装置与离合器等都可以使用这一种材料。

  2.2现代冶金材料分类

  对于现代化的冶金材料,其主要是在信息行业、生物材料制造行业、能源研究应用行业等相对高端的行业之中加以使用。在信息行业之中,所使用的冶金材料主要包含了金属和铁氧两种材料,目前,针对铁氧体磁性材料一般是利用粉末冶金技术来加以制造的,但是其本身的生产成本较高。

  如硅钢、磷铁等。在生物材料制造行业之中,现代冶金材料主要是针对人造机械骨骼等生物类医学研究,通过这一类型的材料制造,主要是帮助人类延长其生存寿命,降低其排斥能力,并且也可以满足医疗成本的控制针对能源研究应用行业,研究并应用现代冶金材料主要是为了能够满足节能的实际需求,在能源研究的具体应用中又包含了新能源材料和储能式材料。如镁镍类、钛铁类等储氢合金材料。

  3粉末冶金材料应用

  随着时代的不断发展,粉末冶金材料、零件已经逐渐成为新材料发展、新技术进步的重要组成部分,从而得到高度的重视。一直以来,在机械、环保、家电、冶金、化工等诸多赤生产领域之中,粉末冶金系列产品都得到广泛的应用。而对于国防工业之中的运载火箭、导弹、核工业等关键产品,也需要利用粉末冶金技术才可以将其实现。所以,在新型医疗器械、信息技术、机床高端设备、现代汽车等诸多领域之中,粉末冶金材料必定能够发挥关键性作用,并且还能够得到进一步的提升。针对粉末冶金材料的实际应用,其主要包含。

  3.1大的行业

  第一,在生物医学之中,主要是为了固定细胞组织,这就需要通过表面带有孔隙的生物医学元件,一般来说,通过功能梯度结构材料、符合材料的使用,如磷酸钙等,钛本身的强度较高,羟磷灰石与骨本身具有类似的矿物相,其复合材料本身的生物相容性更强。对于聚乙烯、氧化铝等复合材料,其实际的抗拉强度可以达到100MPa,但是骨质相对的脆弱。

  第二,在能源领域之中,能源材料主要是针对能够满足新能源实际需求的,能够推动新能源发展的材料,这样就可以带动新能源产业的飞速发展。新能源材料的发展主要包含了氢能、太阳能、电池,随着能源开发的不断深入,对于能源材料本身的要求也在进一步的增加,如新能源汽车,伴随着市场占有率的不断提升,对于摩擦零件、软磁材料、超硬工具材料等零件的需求也在持续的增加。粉末冶金技术作为动力电池等新材料生产的主要方法,除此之外,通过对正负极材料技术方面的创新,这样就可以进一步推动动力电池、电池材料技术的持续突破,在新能源汽车对于电池安全性满足的同时,也能够对于其能量密度加以满足。

  第三,在当前的信息行业之中,软磁材料得到相对广泛的应用,其主要是针对金属软磁材料、铁氧体软磁材料,就铁氧体软磁材料来说,其主要是利用粉末冶金烧结技术来加以制作。通过烧结,能够合理有效的改善软磁材料的饱和磁性强度以及导磁率等,这样就可以最终满足行业的实际需求。

  3.2小的范围

  第一,在机械合金方面的应用。机械合金主要是通过粉末冶金技术来实现高性能的高能球磨技术。其原理在于,基于高能球磨的基本前提吓,利用金属粉末混合物本身带有的变形和断裂的基本特性,这样就可以逐渐的调整金属粉末原子之间的距离,最终形成相对应的合金粉末。针对机械合金,其是基于固态的形势开展固态反应,这样就可以实现合金化的处理。针对这一种合金,其本身不会受到物质熔点、蒸汽压力等多重因素的影响,这样就可以让部分物质能够有效的满足合金化的要求。

  第二,在干燥喷雾方面的应用。干燥喷雾主要是通过雾化器,将原本带有一定浓度的原料液转变成为具有喷射性的雾状液滴,之后通过与热空气相互接触的形式,这样就可以让液滴能够快速的变干燥,从而获取对应粉粒状的一个制造过程。一般来说,干燥喷雾主要是经过料液物化、热干燥、蒸发干燥以及分离四个主要的阶段。在实际的制造过程中,还需要考虑对应的需求,这样才能够做好形状的具体规定。

  4结语

  总而言之,考虑到粉末冶金本身具有成本低、效率高、耗能小等优点,从而得到广泛的应用,并且也相信在经过一个较长时间的研究之后,其必定会受到更多的重视。但是,目前国内的冶金行业发展和国外还存在一定的差距。在研发新材料领域之中,依旧需要专业的人士参与其中。所以,本文就粉末冶的分类与应用进行探究,希望通过这样的方式,可以持续的推动工业的建设与发展。

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