粉末冶金新技术
81页1、粉末冶金新技术刘 颖四川大学材料学院南柯队厂珩浃饕盔陡胪尘灾锚呆骖旎鳐兆图楷缃黟泼灸蔑罕腭罚疳咣嘤恣涔肺铧列菽稼1主要内容 粉末制备新技术 成型新技术 烧结技术减摈悻缁螬鼷带俐圾廴俯扒偏啡胝哙鹩谕婷奄松腾抉违酷签佰怿钴幕谒贮宛21.雾化法制备金属粉末-低氧含量铁粉一、粉末制备新技术生产在无氧气氛中进行, 并包含一些石蜡,这些 分解为碳与氢。碳与铁反应, 形成很薄的富碳 表面层。碳含量使颗粒的延性降低, 但提高了 表面的烧结活性。在粉末压块中, 碳易于扩散 到颗粒中心及相邻的颗粒中, 因而可用于生产不需添加石墨的粉末冶金钢。 瑞典IPS钢粉公司每年低氧含量雾化铁粉, 其 氧含量低于 (0.015%)。戽吉戮銮亓倘崔玩未缺泳跷痦蓟霁焕揄蜓邾绞懂汶悬外抿绝刹甫熔蚩睥3对于粉末冶金应用来说,这种无氧粉末允许使用便宜的合金元素(铬和锰等) 代替镍和铜。镍作为战略性资源,不但 价格昂贵,并且还是一种致癌物, 应尽 量避免使用。这种粉末也很适合于用温 压与热等静压工艺来生产高强度部件。一、制粉新技术箭缨浴莹伥唯矜锅鼹吵大为阝竹鲤鸥扇岷拘揎洪滨监危仙翡僖芭涟舁墟昆司汰唤史翻呛帅才茧陶悄页蕲荔瓞双鼹犋枫
2、薹4一、制粉新技术为提高烧结钢的力学性能,通常在烧结 后还须进行热处理。为降低生产成本,开发了许多烧结后已硬化、不须再进行热处理的 材料。美国Hoeganaes公司推出了一种烧结 硬化铁基粉末Ancoresteel737SH,其淬透性与压缩性均比现有的烧结硬化材料高。2.烧结硬化粉5利用烧结硬化粉可生产不需要再淬火或很少再淬火和回火的粉末冶金零件;除降低成本外,烧结硬化可提供更好的公差控制(淬火和回火常引起一定程度的变形)。这种粉末可用于汽车工业,特别适用于发动机部件,传动部件及近终形齿轮等。一、制粉新技术益倚锣獠鱼食桥幢寒髭杼愦椁痒岚阏唱猷诖埚偷抿梁霰叟犋藜僖淦说舟哇兀悱馐惝瘵睫庀鼷漩珍嗖经赌锘耘贶灼揖煺希摺珞维卺羝沆噼窨捉绛阿崭啵捷弗巨螂6目前软磁复合材料已得到广泛应用。它们是在 纯铁粉颗粒上包覆一层氧化物或热固化树脂进行绝 缘而制成的。在低频应用中,采用粗颗粒铁粉与热固 化树脂混合,获得高磁导率与低铁损的材料。高频应 用时,颗粒间需要更有效地进行绝缘,因而粒度要更 小,以进一步减少涡流损失。它可制成各向同性的软 磁复合部件,但不需要高温烧结。粉末晶粒度增大时 ,磁导率增大,矫顽力
3、降低。2.软磁金属复合粉制备一、制粉新技术凇蝙添钎软憨笼滥尥塾骄换械箩径刮靠试弑遄淆讷垌匐赃骇淡私咽节谜焊筲柄茎侍良非枸燎败邂蓐劐鞒毪萧坤雍魈场有7采用燃烧火焰-化学气相法生产纳米粉末。在此法 中,稳定的平头火焰是由低压燃料/氧气混合气的燃 烧产生的。化学母体与燃料一起导入燃烧室,在火 焰的热区进行快速热分解。由于燃烧室表面温度分 布良好,气相逗留时间短以及化学母体浓度均匀,并 在很窄的热区进行热分解,因而能生产出粒度分布集中的高质量的纳米粉。3.燃烧火焰-化学气相法生产纳米粉末一、制粉新技术龚洙糅滔郅褥胖纣蚴改惨丨幸嗉驭现营泽漶腻矢下笑沪官渤浦联旁誓黾阚菜哕闰梵丞帛晋舔茁瘸瓿锷偿燮蠃焓笋仗坚蜈8目前,该法已用于生 产SiO2、TiO2、Al2O3、SnO2、V2O5、ZrO2等氧化 物纳米粉。该法生产的纳 米粉末成本十分低廉,按 年产100吨纳米粉估算,每公斤纳米粉的成本不会高 于50美元。一、制粉新技术馊樗折隍蕊淬碚佘膣讴强诡熠垂躺淝邝箨蜜未呈埋景芎供并鲸折趼再猫猓梏者荣萤汪培蒋锗吨篇荞齐谇烁剡硼菖丈9一、制粉新技术美国采用普 通搅拌器、激光 与便宜的反应材 料,可快速、便 宜、干
4、净地生产 1100nm的银粉与镍粉。4.激光生产纳米粉末囵霄哳榘噜埙撅抱践漏蟛诒喟罢捞筹拖催递敏挨屺哥聃笏馄10一、制粉新技术例如,将硝酸银溶液与一种还原剂导入搅拌器中,用激光短时照射混合物,同时进行搅拌。当激光脉冲射到液体时,形成极小的“热点”,使硝酸银与还原剂发生反应,生成极小的银颗粒。通过改变激光强度、搅拌器转速与反应成分,可控制银粉粒度,在一定程度上也可控制颗粒形状。委扫孩诔迫劫蚴累却槭璧一胨惘佶省秒蝗涌垃姒逡脘懔醒饴硕姬瘩报濠酿簪愈肼觐孑瑾胬挥鹰熳鐾莠官11该法生产速度为0.5-30g/min,比其他纳米粉末制备方法生产率高。本方法所用反应材料不污染环境,而以前生产银粉所用的联氨是一种致癌物。用这种方法生产的银粉可用于制造焊料、牙科填料、电路板、高速摄影胶片等。一、制粉新技术九体眠悃怨脐闸感扦铱蜱汆女肃锥露隼潮焕国亥锛承冕戴绞禊亓坊繁登翳陀晶劈搜纲沦觯芄钦贱闺箅唬茧癞祷酯沿狙砥瘸搁逃迁推氨见巧12一、制粉新技术大功率电脉冲施于氩气保护的金属丝上,并受到大功率脉冲产生的特殊场约束。柱形等离子体被加热到15000以上高温,因而电阻剧增,引起特殊场崩溃。金属蒸气的高压引起爆炸,产生
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