論粉末冶金材料的分類及應(yīng)用

鐘世福

（佛山市愛迪爾衛(wèi)浴有限公司，廣東 佛山 528515）

在我國(guó)，粉末冶金技術(shù)本身具有一段研究時(shí)間，在古代，人們就已經(jīng)掌握了冶煉生鐵對(duì)應(yīng)的技術(shù)。在18世紀(jì)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(jì)的高速發(fā)展，粉末冶金技術(shù)也得到持續(xù)的提升，同時(shí)，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(duì)金屬粉末加工過程進(jìn)行研究，其主要包含了粉末的制備、特性，同時(shí)也包含了金屬粉末逐漸轉(zhuǎn)變成為有用工程部件的一個(gè)過程[1]。在這一個(gè)過程之中，直接改編版了粉末的性質(zhì)、性能以及對(duì)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(zhǔn)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(shí)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(duì)生坯在物料主要組元熔點(diǎn)之下的溫度來(lái)進(jìn)行對(duì)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(shí)際的性能需求。

2 粉末冶金材料分類

針對(duì)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(gè)方面。通過這兩個(gè)方面的有效劃分，就能夠滿足清晰認(rèn)識(shí)的要求。

2.1 傳統(tǒng)冶金材料分類

針對(duì)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(duì)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(jī)械制造行業(yè)之中加以應(yīng)用。鋼基粉末冶金材料因?yàn)槠浔旧淼牟牧吓浔榷扰c其性能有所不同，存在較大的區(qū)別和差異，如，鋼合金本身?yè)碛邢鄬?duì)較強(qiáng)的抗腐蝕能力，而黃銅材料本身的耐磨性能較強(qiáng)。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(duì)廣泛的應(yīng)用。對(duì)于難溶性的金屬冶金材料而言，其本身就是熔點(diǎn)超過1700℃的金屬材料，因?yàn)槠浔旧淼娜埸c(diǎn)偏高，一般具有較高的強(qiáng)度與硬度，所以在航空、軍機(jī)設(shè)備制造等行業(yè)之中得到相應(yīng)的應(yīng)用。對(duì)于摩擦冶金材料，因?yàn)楸旧砜鼓p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(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)鐵氧體磁性材料一般是利用粉末冶金技術(shù)來(lái)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(duì)人造機(jī)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(zhǎng)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(duì)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(shí)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(chǔ)能式材料。如鎂鎳類、鈦鐵類等儲(chǔ)氫合金材料。

3 粉末冶金材料應(yīng)用

隨著時(shí)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(jìn)步的重要組成部分，從而得到高度的重視。一直以來(lái)，在機(jī)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(duì)于國(guó)防工業(yè)之中的運(yùn)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(shí)現(xiàn)。所以，在新型醫(yī)療器械、信息技術(shù)、機(jī)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(jìn)一步的提升。針對(duì)粉末冶金材料的實(shí)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(xì)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(lái)說(shuō)，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(qiáng)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(qiáng)。對(duì)于聚乙烯、氧化鋁等復(fù)合材料，其實(shí)際的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到100MPa，但是骨質(zhì)相對(duì)的脆弱。第二，在能源領(lǐng)域之中，能源材料主要是針對(duì)能夠滿足新能源實(shí)際需求的，能夠推動(dòng)新能源發(fā)展的材料，這樣就可以帶動(dòng)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(yáng)能、電池，隨著能源開發(fā)的不斷深入，對(duì)于能源材料本身的要求也在進(jìn)一步的增加，如新能源汽車，伴隨著市場(chǎng)占有率的不斷提升，對(duì)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(dòng)力電池等新材料生產(chǎn)的主要方法，除此之外，通過對(duì)正負(fù)極材料技術(shù)方面的創(chuàng)新，這樣就可以進(jìn)一步推動(dòng)動(dòng)力電池、電池材料技術(shù)的持續(xù)突破，在新能源汽車對(duì)于電池安全性滿足的同時(shí)，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(duì)廣泛的應(yīng)用，其主要是針對(duì)金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料，就鐵氧體軟磁材料來(lái)說(shuō)，其主要是利用粉末冶金燒結(jié)技術(shù)來(lái)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(qiáng)度以及導(dǎo)磁率等，這樣就可以最終滿足行業(yè)的實(shí)際需求。

3.2 小的范圍

第一，在機(jī)械合金方面的應(yīng)用。機(jī)械合金主要是通過粉末冶金技術(shù)來(lái)實(shí)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(duì)應(yīng)的合金粉末。針對(duì)機(jī)械合金，其是基于固態(tài)的形勢(shì)開展固態(tài)反應(yīng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)合金化的處理。針對(duì)這一種合金，其本身不會(huì)受到物質(zhì)熔點(diǎn)、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(duì)應(yīng)粉粒狀的一個(gè)制造過程。一般來(lái)說(shuō)，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(gè)主要的階段。在實(shí)際的制造過程中，還需要考慮對(duì)應(yīng)的需求，這樣才能夠做好形狀的具體規(guī)定。

4 結(jié)語(yǔ)

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(diǎn)，從而得到廣泛的應(yīng)用，并且也相信在經(jīng)過一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的研究之后，其必定會(huì)受到更多的重視。但是，目前國(guó)內(nèi)的冶金行業(yè)發(fā)展和國(guó)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(jìn)行探究，希望通過這樣的方式，可以持續(xù)的推動(dòng)工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。