粉末冶金(Powder Metallurgy,PM)是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术,它能实现工件的少切削、无切削加工,是一种高效、优良、精密、少污染、低耗节能制造零件的先进制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用。目前常用粉末冶金高性能材料有硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷等。粉末冶金技术能制造高纯度、高密度的金属部件,有效提升产品的耐磨性和耐腐蚀性。铁件粉末冶金优缺点
孔隙率对热处理时表面淬硬深度的影响,粉末冶金材料的热处理效果与材料的密度、渗(淬)透性、导热性和电阻性有关,孔隙率是造成这些因素的较大原因,孔隙率超过8%时,气体就会通过空隙迅速渗透,在进行渗碳硬化时,增加渗碳深度,表面硬化的效果就会降低。而且,如果渗碳气体渗入速度过快,在淬火中会产生软点,降低表面硬度,使材料脆变和变形。合金含量和类型对粉末冶金热处理的影响,合金元素中常见的是铜和镍,它们的含量与类型都会对热处理效果产生影响。热处理硬化深度随铜含量、碳含量的增加而逐渐增高达到一定含量时又逐渐降低;镍合金的刚度要大于铜合金,但是镍含量的不均匀性会导致奥氏体组织不均匀。佛山焊接材料粉末冶金粉末冶金的不断发展和完善将进一步推动粉末冶金技术的应用和发展,促进制造业的转型升级。
常用的烧结方法:1)爆裂烧结,爆裂烧结( Explosive Sintering)又称激波固结或激波压实,是利用滑移爆轰波掠过试件所产生的斜入射激波,使金属或非金属粉末在瞬态高温、高压下发生烧结或合成的一种技术。2)电火花烧结,电火花烧结也可看成是一种物理活化烧结,也称为电活化压力烧结,这是利用粉末间火花放电所产生的高温,同时受外应力作用的一种特殊烧结方法。3)自蔓延高温合成,自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis 简称SHS或 Combustion Synthesis)是一种利用化学反应(燃烧)自身放热制备材料的新技术。它经加热源点火启动反应后,放出热量,并形成燃烧波向下传播,通过燃烧波的自维持反应得到具有所需成分和结构的产物。
粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越普遍,特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中,粉末冶金材料已经占有很大的比重。它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势,在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广,这要归功于粉末冶金技术的快速发展。全致密钢的热处理工艺已经取得了成功,但是粉末冶金材料的热处理,由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异,还存在着一些缺陷。各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中,热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺,在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中,取得了一定效果,提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性,将较大程度上扩展粉末冶金的应用范围。粉末冶金制造的零件通常具有良好的机械性能和化学性能,可以满足各种复杂工程环境下的使用要求。
烧结废品(产生的原因),烧结中的废品根据产生的原因可分为三类:(1)破坏了规定的加热规程(烧结温度过高或过低,烧结时间过长或过短);(2)破坏了烧结气氛(烧结气氛中存在氧或水蒸气,存在能与烧结体相互作用的气体);(3)与压制成形过程有关(采用了不合格的粉末,混料不均匀,压坯中存在较高的应力,压模结构不正确等等)而造成的烧结废品。润湿性与接触角(几种润湿特性与接触度的关系)PVD和CVD刀具涂层的特点(如以PVD为例,结合力相对低、厚度小、刃口锋利等),物理的气相沉积(physical vapor deposition):用物理方法(如蒸发、溅射等),使镀膜材料汽化在基体表面,沉积成覆盖层的方法。化学气相沉积(chemical vapor deposition) :两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应,形成一种新的材料,沉积到晶片表面上。粉末冶金工艺可以实现对材料成分和微观组织的精确控制,生产出具有特定功能和性能的定制化零件。铁件粉末冶金优缺点
粉末冶金工艺包括粉末制备、混合、压制、烧结等步骤,可以实现材料的高度定制化。铁件粉末冶金优缺点
在太阳能材料中的应用,太阳能的利用主要包括光伏、光热、光化学转化以及光生物转化等。(1)太阳能光电材料,目前开发的太阳能电池的种类很多,但其光电转换效率普遍偏低,特别是对于装备、航空航天等空间应用领域,光电转换效率是太阳能电池较重要的指标。新的高效太阳能电池材料的开发和制备技术改进等有利于提高光电转化效率。粉末冶金技术在太阳能光电材料制备中的应用的体现就是制备薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池,多晶硅薄膜太阳能电池的方法有等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、低压化学气相沉积法(LPCVD)、热丝化学气相沉积法(HwCVD)、快速热化学气相沉积法(RTCVD)、液相外延法(LPE)、溅射沉积法等。铁件粉末冶金优缺点