《粉末冶金学new》ppt课件

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1、粉末冶金学材料科学与工程系目录第一章粉末冶金概述第二章粉末体及其制备技术第三章成型理论及工艺第四章烧结理论及工艺第五章粉末冶金材料及制备第一章粉末冶金概述概念过程特点应用及地位今后的发展定义粉末冶金是一门研究制造各种金属粉末和以粉末为原料通过压制成型，烧结和必要的后续处理来制取金属材料和制品的科学技术。第一个标志是，二十世纪初，由于电气技术的迅速发展，迫切地寻找各种新的电光源材料。第二个标志是，本世纪三十年代采用粉末冶金工艺制造多孔含油轴承获得成功第三个标志是：粉末冶金新工艺，新材料在近二三十年来，不断向高水平新领域方面开拓.粉末冶金工艺的基本工序1.原料粉末的制取和准

2、备，粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其他各种化合物。2．将粉末成型为所需形状的坯块。成型方式有简单的压制、等静压制、轧制、挤压、爆炸成型等。3．坯块的烧结。烧结在物料主组元熔点以下的温度进行，以使材料和制品具有最终的物理、化学和力学性能。粉末冶金的特点1．绝大多数难溶金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。2．材料的利用率高、生产效率高。因为压坯往往压制成零件的最终尺寸，而不需要或很少需要随后的机械加工。通常用粉末冶金的方法生产制品时，金属的损耗只有1~5%，而用一般熔铸方法时，损耗可能达到80%。3．有可能制取高纯度的材料

3、。因为粉末冶金工艺与熔铸法不同，在材料生产过程中，不会带给材料任何污垢。4．粉末冶金工艺本身较简单，易操作。5．粉末冶金制品的大小和形状受到一定限制，烧结零件的韧性较差。因为粉末成型时的模具加工比较困难，而且也受到压制力的限制。6．对某些产品小批量生产时，成本较高，因为粉末成本高，但为了得到某些独特性能的产品而采用小批量生产也是合算的。粉末冶金材料的应用1．机械零件和结构材料2．多孔材料3．电工材料4．工具材料5．粉末磁性材料6．耐热材料7．原子能工程材料8．粉末冶金武器材料粉末冶金技术的特点及其在新材料研究中的作用（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除

4、粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、

5、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。（5）可以实现净近形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。（6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。粉末冶金学科优先发展方向（1）发展粉末制取新技术、新工艺及其过程理论。重点是超细粉末和纳米粉的制备技术，快速冷凝制备非晶、准晶和微晶粉末技术，机械合金化技术，自蔓延高温合成技术，粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术。总的趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展。（2）建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模拟理论，如粉末注射成形

6、、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。（3）建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。如热等静压、拟热等静压、烧结－热等静压、微波烧结、高能成形等。（4）粉末冶金材料设计、表征和评价新技术。粉末冶金材料的孔隙特性、界面问题及强韧化机理的研究。第二章粉体性能及制备技术§2-1粉体的概念§2-2粉体的性能指标§2-3粉体的制备物理化学法:还原法,电解法机械法:雾化法,机械粉碎法§2-1粉末体的概念固体材料:致密体(>1mm)粉末体胶体(<0.1μm)由大量的颗粒及颗粒之间的空隙所构成的集合体。团粒单次(一次)颗粒二次颗粒晶粒粉末颗粒的形状球形

7、、近球形、片状、多角形、树枝状、多孔海绵状、碟状、不规则形§2-2粉末的性能1、化学成分：主要金属的含量和杂质的含量2、物理性能:颗粒密度,显微硬度,颗粒大小,粒度组成,比表面积3、工艺性能：包括松装密度、摇实密度、流动性、压缩性和成型性。§2.2.1化学成分金属的含量:常规化学分析技术★碳硫分析仪★反应气相色谱法★示差热导法★燃烧法★光谱法化学元素分析杂质含量分析氧含量杂质含量杂质(1)与主要金属结合，形成固溶体或化合物的金属或非金属成分。(2)从原料和从粉末生产过程中带入的机械夹杂。(3)粉末表面吸附的氧、水汽和其它气体。氧含量的测