粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應用

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，能源需求增加，而僅僅依靠傳統(tǒng)能源的開發(fā)，很難滿足整個社會的需要，同時，也對環(huán)境產(chǎn)生威脅，不利于可持續(xù)發(fā)展。只有積極研發(fā)新能源，才能實現(xiàn)對能源危機的有效緩解。粉末冶金應用新型材料，形成合成技術(shù)，推動新能源材料的有序發(fā)展。文章分析了粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應用。

關鍵詞：粉末冶金技術(shù)；新能源材料；應用

前言

為了尋求長遠的發(fā)展，需要重視能源問題。在全球經(jīng)濟以及熱口增長的環(huán)境下，傳統(tǒng)能源彰顯匱乏性，無法滿足社會發(fā)展的實際需求。同時，也無法進行再生。因此，面對嚴重的資源危機，要對新能源的開發(fā)與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統(tǒng)冶金技術(shù)進行了發(fā)揚過大，積極融合現(xiàn)代科技，推動信息化建設，實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的良性運轉(zhuǎn)，也為新能源的開發(fā)提供更多的技術(shù)保障。

1 對粉末冶金技術(shù)特征的分析

粉末冶金技術(shù)具有長遠的歷史，其主要立足傳統(tǒng)冶金技術(shù)，達到了對諸多學科知識的融會貫通，形成優(yōu)勢突出的新型冶金技術(shù)。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統(tǒng)的冶金方法中，礦石的形式為整塊，先進行提煉，而后進行冶煉。應用傳統(tǒng)技術(shù)，塊狀礦石提煉技術(shù)受制于技術(shù)和礦石的大小，只能達到80%左右的利用率，產(chǎn)生大量材料的廢置。但是，在粉末冶金技術(shù)的應用下，資源利用率得以大幅提升，有效降低資源浪費。另外，塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放，對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至破壞。由此可見，冶金技術(shù)的改善勢在必行，要重視冶金技術(shù)水平的提升，使得材料各盡所用，發(fā)揮不同冶金材料的作用，切實提升使用效率，形成高性能的新材料，達到成本的降低。利用現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)，能夠?qū)U礦石、舊金屬材料進行再利用，有效節(jié)約資源，極大推動經(jīng)濟效益的獲取，對可持續(xù)發(fā)展意義重大。因此，粉末冶金技術(shù)在原材料選擇方面相對較為寬松，能夠充分利用廢舊金屬、礦石等，形成不規(guī)則的粉末，滿足原材料節(jié)約和回收的目標。另外，鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加，促進性能的增強和平衡。

2 對新能源技術(shù)的闡述

在科技的推動下，新能源技術(shù)逐漸被科學界重視。在傳統(tǒng)能源開發(fā)與應用中，出現(xiàn)嚴重的資源匱乏現(xiàn)象，加之對環(huán)境的不良影響，使得新能源問題的出現(xiàn)備受關注。新能源材料需要在開發(fā)、存儲以及轉(zhuǎn)化方面具有突出優(yōu)勢。由此可見，新能源材料是發(fā)展新能源的關鍵因素。為了更好地實現(xiàn)轉(zhuǎn)化和存儲，其在配件、生產(chǎn)要素等方面都極具特色，與傳統(tǒng)能源行業(yè)的材料截然不同。粉末冶金技術(shù)在整個新能源開發(fā)應用中占據(jù)舉足輕重的地位。

3 系統(tǒng)介紹粉末冶金技術(shù)的類型

3.1 傳統(tǒng)粉末冶金材料

首先，是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統(tǒng)，也是最為關鍵的冶金材料，在制造業(yè)中應用較為廣泛。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，其應用范圍不斷拓展。其次，銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多，耐腐蝕性突出，在電器領域應用較多。再次，硬質(zhì)合金材料。這種材料具有較高的熔點，硬度和強度都十分高，其應用的領域主要是高端技術(shù)領域，如核武器等。最后，粉末冶金電工材料和摩擦分類，主要應用在電子領域。隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，粉末冶金材料的需求量增大。另外，粉末冶金材料在真空技術(shù)領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強，促使物體運動減速，抑或是停止，在摩擦制動領域應用較多。

3.2 對現(xiàn)代先進粉末冶金材料的介紹

首先，信息范疇內(nèi)的粉末冶金材料。立足信息領域，主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講，是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次，能源領域內(nèi)的粉末冶金材料。能源材料的研發(fā)推動能源發(fā)展，其中，主要涉及儲能和新能源材料。全球經(jīng)濟的發(fā)展使得能源需求量增大，傳統(tǒng)能源彰顯不足，因此，新能源開發(fā)勢在必行，尤其是燃料電池和太陽能的開發(fā)。再次，生物領域的粉末冶金技術(shù)。生物材料技術(shù)的發(fā)展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術(shù)列入國家發(fā)展計劃。在生物材料中，主要包含醫(yī)用和冶金材料兩大類，在維護身心健康的同時，加快金屬行業(yè)的進步。第四，軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域，材料的強度和硬度是重要指標，穩(wěn)定性要突出，具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇，粉末冶金技術(shù)也具有發(fā)展前景，更好地推動整個社會工業(yè)技術(shù)的進步。另外，新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準，而粉末冶金技術(shù)的支持下，切實增強核反應堆的安全性與可靠性，有效降低核輻射強度。

4 對粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應用的介紹

4.1 粉末冶金技術(shù)在風能材料中的應用

風能對我國而言，十分豐富，不存在污染，是新能源的主要類型。在風能發(fā)電材料中，粉末冶金技術(shù)主要實現(xiàn)對兩種材料的制作，即即風電機組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發(fā)電關系密切，事關發(fā)電過程的安全性與可靠性，影響發(fā)電效率的高低。風能發(fā)電機制動片在摩擦系數(shù)和磨損率方面，要求較高，同時，力學性能必須突出。目前，主要應用的是銅基粉末冶金技術(shù)，完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出，同時，制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環(huán)境的時候，也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼，系統(tǒng)永磁材料代替了傳統(tǒng)的永磁材料，燒結(jié)釹鐵硼就是加入了稀土粉，利用粉末冶金工藝制備而成。

4.2 粉末冶金技術(shù)在太陽能中的應用

太陽能突出的特點是清潔性，是新型能源的一種，被商界所看好，開發(fā)價值巨大。當前，在太陽能領域，主要的發(fā)展方向為光電太陽能與熱電太陽能，形成發(fā)展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池，也就是半導體二極管，依靠光伏效應，促使太陽能有效轉(zhuǎn)化為電能。目前，太陽能光電轉(zhuǎn)化效率較低，對航天事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。在粉末冶金技術(shù)的使用下，能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作，光電轉(zhuǎn)化率得以顯著提升。同時，粉末冶金技術(shù)也研發(fā)了多晶硅薄膜，代替了傳統(tǒng)的晶體硅，光電轉(zhuǎn)化率大幅提升。另外，粉末冶金技術(shù)與太陽能熱電技術(shù)也實現(xiàn)了融合。當太陽進行地表照射之后，為了達到對光熱技術(shù)的有效收集，需要發(fā)揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術(shù)息息相關，主要應用了其成型技術(shù)，發(fā)揮粉體在色素和粘結(jié)劑方的作用，而后混合，形成涂料，涂于基板之上。這也充分體現(xiàn)了粉末冶金技術(shù)在成型技術(shù)方面優(yōu)勢更加突出。

5 結(jié)束語

綜上，通過對粉末冶金技術(shù)優(yōu)勢的分析，可以發(fā)現(xiàn)，其在新能源材料的開發(fā)和應用中極具發(fā)展?jié)摿?。粉末冶金在?chuàng)造性方面十分突出，塑造性較強，使得其在新能源材料的發(fā)展和應用中占據(jù)核心地位。粉末冶金技術(shù)的工藝原理使得其在新能源開發(fā)中更具經(jīng)濟性與高效性。因此，要大力推進粉末冶金技術(shù)在新能源開發(fā)應用中的拓展，為新能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻

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作者簡介：黃虹（1995，06-），籍貫：廣西南寧，工作單位：湖南工業(yè)大學。