粉末冶金学专业课学习报告.doc

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1、专业课学习报告序论1.概念：粉末冶金是一种制取金属粉末，以及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成制品的工艺技术。2.粉末冶金的基本工序：1）原料粉末的制取和准备；2）将金属粉末制成所需形状的坯块；3）将坯块在物料主要熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。3.粉末冶金技术的特点1）成本低；2）具有独特的性能和显微组织，如多孔材料、氧化物弥散强化合金、陶瓷和硬质合金；3）可以制取其它工艺难以制取的材料，如活性金属、高熔点金属；4）经济效果只有在大规模生产时才能表现出

2、来；5）粉末冶金材料和制品的应用范围十分广泛。1粉末的制取1.1机械粉碎法1.1.1机械研磨法1.1.1.1研磨规律1）球磨时最有效的研磨制度时球体滚动和自由下落2）要使球体起冲击作用，圆筒转速应为（0.7～0.75）n临界，1.1.1.2影响球磨的因素1）研磨硬脆材料时，课选用球筒直径D与长度L之比D/L>3的球磨机；2）一般球磨机的装填系数取0.4～0.5为宜；3）装填料为球磨筒容积的20％1.2表1金属和合金粉末的推荐制取方法金属或合金制取方法铝气雾化，空气雾化，研磨铍研磨，电解，化学沉积钴氧化物还原，电解铜

3、电解，水雾化，氧化物还原，硫酸盐沉淀铜合金水雾化，机械研磨铁氧化物还原，机械研磨，水雾化，羰基法，离心雾化，电解，气雾化镍羰基法，电解，氧化物还原，水雾化，气雾化精密合金空气雾化，电解，混合还原反应金属（钛，锆）氧化物还原，离心雾化，化学沉积高熔点金属（钒，钼，铼，钽，铪）氧化物还原，化学沉积，离心雾化特殊合金气雾化，水雾化钢水雾化，蒸汽雾化，气雾化超合金气雾化，离心雾化铀氧化物还原，氢化－除氢法2粉末的性能及其测定1.1粉末及粉末性能2.1.1粉末颗粒结晶构造和表面状态一般来说粉末颗粒具有多晶结构，而晶粒大小取决

4、于工艺特点和条件，对于极细粉末可能出现单晶颗粒。粉末颗粒实际构造的复杂性在表现为晶体的严重不完整性，即存在许多结晶缺陷，如空隙，畸变，夹杂等。因此，粉末总是贮存较高的晶格即便能，具有较高的活性。2.1.2粉末性能1）单颗粒性质（1）由粉末材料决定的性质：点阵结构，理论密度，熔点，塑性，弹性，电磁性质，化学成分等；（2）粉末生产方法决定的性质，粒度，颗粒形状，密度，表面状态，晶粒结构，点阵缺陷，颗粒内气体含量，表面吸附的气体与氧化物，活性等。2）粉末体性质：平均粒度，粒度组成，比表面，松装密度，振实密度，流动性和颗粒

5、间的摩擦状态。3）粉末的空隙性质：总孔隙体积，颗粒间的孔隙体积，颗粒内孔隙体积，颗粒间孔隙数量，平均孔隙大小，孔隙大小分布以及孔隙形状。2.2化学检验1）粉末的化学成分包括主要金属的含量和杂质的含量2）含氧量的测定方法：库仑分析议，菲水滴定法和氢损测定法2.3颗粒形状表2颗粒形状与粉末生产方法的关系颗粒形状粉末生产方法颗粒形状粉末生产方法球形气相沉积，液相沉淀树枝状水溶液电解近球形气体雾化，溶液置换多孔海绵状金属氧化物还原片状塑性金属机械粉碎碟状金属漩涡研磨多角形机械粉碎不规则形水雾化，机械粉碎，化学沉淀概念：表面

6、形状因子，体积形状因子，比形状因子2.4粉末的粒度及其测定2.4.1粒度和粒度组成2.4.1.1粒径基准：1）几何学粒径dg，名义粒径;2)当量粒径de;3)比表面粒径dsp;4)衍射粒径dsc2.4.1.2粒度分布基准：个数基准分布，长度基准分布，面积基准分布，质量基准分布2.4.2粉末粒度的测定方法表3常用的一些粒度测定方法测量原理方法使用的大致粒度范围/mm机械或超生振动筛分5-800显微镜光学0.5-100电子0.001-50电阻率库尔吐计数器0.5-800电敏感区0.1-2000沉降沉降仪0.1-100罗

7、勒分析器5-40空气粉尘粒度测定仪2-300光散射光散射粒度测定仪2-100光遮蔽光遮蔽粒度测定仪1-9000透过性费歇尔亚筛粒度分析仪0.2-50表面积气体吸附（BET）0.01-202.5粉末的比表面及其测定1）定义：1g质量的粉末所具有的总表面积2）测定方法通常有吸附法和透过法3成形3.1成形前原料准备1）退火还原法，机械研磨法，电解法，雾化法及羰基离解法制得的粉末都要退火处理；退火温度一般在（0.5-0.6）范围内退火气氛一般用还原性气氛2）合混合基本上有两种方法：机械法和化学法。机械混料法分为干混和湿混。

8、化学法是将金属或化合物粉末与添加金属的盐溶液均匀混合3）筛分4）制粒5）加润滑剂3.2压制过程中力的分析3.2.1侧压力3.2.2外摩擦力外摩擦力的影响1）损耗了一部分压制力2）引起压制压力的不均匀分布3）阻碍粉末体在压制过程中的运动3.2.3脱模压力3.2.4弹性后效3.5成形剂使用成形剂的目的1）促经粉末颗粒变形，改善压制过程，降低单位压制压力2）提高压