粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用

張毅

摘 要：粉末冶金技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的重要技術(shù)，對于工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)應(yīng)用有非常重要的作用，一定程度上直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。本文筆者主要研究粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用，文章中對粉末冶金技術(shù)以及新能源材料進行簡要分析，并以具體應(yīng)用分析粉末冶金技術(shù)的實施要點。

關(guān)鍵詞：粉末冶金技術(shù);新能源材料;生產(chǎn)工藝

工業(yè)生產(chǎn)是當(dāng)前社會發(fā)展的重要動力，一定程度上決定了社會發(fā)展的主要動力，對于社會發(fā)展建設(shè)而言也有非常重要的作用，而在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)技術(shù)進步以及生產(chǎn)要求提升，對于新能源材料的應(yīng)用需求逐漸加大，新能源材料也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的重要材料，而在當(dāng)前新能源材料具體應(yīng)用過程中，選擇應(yīng)用粉末冶金工藝也是非常重要的應(yīng)用方向。當(dāng)前對粉末冶金工藝以及新能源材料的生產(chǎn)研究，直接關(guān)系到未來工業(yè)生產(chǎn)的建設(shè)效果和質(zhì)量。

1.粉末冶金工藝及新能源材料簡要介紹

1.1粉末冶金工藝

粉末冶金工藝是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的重要工藝手段，其具體應(yīng)用對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化建設(shè)有非常重要的作用。粉末冶金工藝具體是指在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中對金屬物質(zhì)粉末進行制備或者利用金屬粉末作為原理進行工業(yè)生產(chǎn)，從而形成新式材料和新式技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化、在粉末冶金技術(shù)工藝具體實施過程中，其主要包括有成型工藝、燒結(jié)工藝、粉末制取等眾多工藝手段，通過粉末冶金工藝的良好處理，完美的實現(xiàn)新材料制備和應(yīng)用。

從整體應(yīng)用角度而言，粉末冶金工藝具體應(yīng)用包括制粉工藝以及制品工藝兩大部分組成。其中制粉工藝具體就是指利用粉末冶金裝置和工藝手段進行粉末制取。而在其制品工藝具體應(yīng)用的過程中，其制品工藝手段相對比較多，并且比較復(fù)雜，其中主要包括有現(xiàn)代金屬粉末3D打印，集機械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)等多項新式技術(shù)，對于粉末冶金工藝技術(shù)實施有重要的作用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量應(yīng)用到粉末冶金工藝生產(chǎn)的零件，具體零件精度高、硬度強、耐熱性能好等多方面內(nèi)容。

1.2新能源材料

新能源材料是當(dāng)前社會工業(yè)生產(chǎn)中的新式材料，其與傳統(tǒng)材料相比具有制取工藝復(fù)雜、材料性能優(yōu)、材料應(yīng)用效果良好的特點，對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)效果優(yōu)化也有非常重要的作用。在當(dāng)前新能源材料主要包括無機物非金屬材料、金屬材料、高分子材料、太陽能材料、風(fēng)能材料、燃料電池材料等多方面內(nèi)容，對于材料應(yīng)用也有非常重要的作用。 并且在當(dāng)前新能源材料制備過程中，應(yīng)用粉末冶金技術(shù)是非常重要的技術(shù)方法，對于粉末冶金工藝效果優(yōu)化也有重要的作用。

2.粉末冶金工藝在新能源材料中具體應(yīng)用

粉末冶金工藝在實際應(yīng)用過程中可以進行新能源材料生產(chǎn)，以下是對其具體應(yīng)用進行具體的總結(jié);

首先，粉末冶金工藝在實際的生產(chǎn)中可以用于太陽能生產(chǎn)、實際的太陽能材料生產(chǎn)過程中，利用粉末冶金技術(shù)可以實現(xiàn)薄膜太陽能電池生產(chǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能光電轉(zhuǎn)化率的優(yōu)化提升。在粉末冶金工藝具體的應(yīng)用過程中，利用金屬粉末的光吸收性能，提升材料的整體的太陽能吸收性，完成對太陽能的優(yōu)化利用，最大程度上提升太陽能優(yōu)化措施。

其次，粉末冶金工藝在實際的生產(chǎn)中可以用于風(fēng)能材料合理建設(shè)應(yīng)用。風(fēng)能材料也是當(dāng)前社會生產(chǎn)中應(yīng)用的重要材料，同時也是一種新型清潔能源材料，其具有節(jié)能環(huán)保的特性。利用粉末冶金工藝可以制作永磁釹鐵硼材料、永磁釹鐵硼材料是風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)制作過程中應(yīng)用的重要材料之一，其對于風(fēng)電機組的發(fā)電效率有著非常重要的影響，在實際的生產(chǎn)過程中，粉末冶金工藝對永磁釹鐵硼材料進行工業(yè)生產(chǎn)，最大程度上提升粉末冶金工藝的應(yīng)用效果[1]。

第三， 粉末冶金工藝可以在鋰離子電池材料中應(yīng)用，從而實現(xiàn)鋰離子電池的性能優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)，在鋰離子電池材料具體的應(yīng)用過程中，其錫基合金材料及納米 Sn 基合金 - 碳復(fù)合材料都需要使用粉末冶金工藝進行生產(chǎn)制造、才能夠保證冶金工藝的生產(chǎn)性能，也能夠在最大程度上提升冶金工藝的生產(chǎn)質(zhì)量[2]。

3.粉末冶金工藝生產(chǎn)新能源材料的具體案例分析

S廠進行粉末冶金工藝實施，其主要生產(chǎn)納米材料、等離子材料以及陶瓷材料，在該廠進行粉末冶金工藝實施過程中，應(yīng)用現(xiàn)代最為先進的放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)（Spark Plasma Sintering）如圖1，系統(tǒng)具有燒結(jié)工藝實施快、燒結(jié)效率高，并且穩(wěn)定性高的特點。其在具體的應(yīng)用過程中，主要包括軸向壓力裝置、水冷沖頭電極、氣氛控制系統(tǒng)、直流脈沖系統(tǒng)、位移測量系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)以及安全結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等組成，從而實現(xiàn)了燒結(jié)工藝的良好控制，對于系統(tǒng)燒結(jié)工藝實施有非常重要的影響。

在放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，其主要完成熱電材料的生產(chǎn)，其具體生產(chǎn)中，其主要完成以下幾點工藝控制;1.利用a放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)SPS進行熱點系統(tǒng)生產(chǎn)，主要完成熱電材料無毒無害處理，其工藝生產(chǎn)過程中，設(shè)定熱電材料的品質(zhì)因素設(shè)計，其計算公式為Z=α2/kρ，在實際的生產(chǎn)過程中，Z表示為熱電材料品質(zhì)因素、α則是代表Seebeck系數(shù)、k則代表熱導(dǎo)系數(shù)、p材料是電阻率。系統(tǒng)對品質(zhì)因素進行設(shè)計保證后續(xù)的生產(chǎn)工藝合理控制，最大程度上提升了熱電材料的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能。

在當(dāng)前利用粉末冶金工藝進行工業(yè)生產(chǎn)非常關(guān)鍵，在當(dāng)前材料市場建設(shè)中也占有一定的份額，以下圖2為粉末冶金工藝零件的市場率統(tǒng)計表。證明了當(dāng)前粉末冶金工藝以及粉末冶金工藝零件生產(chǎn)的在零件市場中的重要地位[3]。

結(jié)束語

粉末冶金工藝是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的重要工藝，對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)以及新能源材料生產(chǎn)都有非常重要的作用，本文介紹了太陽能、風(fēng)能等幾種新能源材料的粉末冶金生產(chǎn)。希望能夠?qū)Ψ勰┮苯鹕a(chǎn)效率提升以及新能源材料應(yīng)用起到一定的推動作用。

參考文獻：

[1]李志強. 粉末冶金技術(shù)在新能源材料中應(yīng)用分析[J]. 鋒繪， 2019（8）：167-167.

[2]薛鶴猛， 劉春雪. 粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用[J]. 冶金與材料， 2020， 040（001）：P.102-102.

[3]蘇春寶. 試論粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用[J]. 中國室內(nèi)裝飾裝修天地， 2020， 000（009）：146-146

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