最新9粉末冶金和陶瓷的制备汇总PPT课件.ppt

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1、9粉末冶金和陶瓷的制备汇总在前面的章节中，所涉及到的都是液态或固态材料，本章所要讨论的则是粉末材料。粉末冶金((PowderMetallurgy，P/M)是材料加工工程学科的一个分支，是制取金属粉末或以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，经成形和烧结，制成各种金属或金属—非金属材料和制品的工艺技术。粉末冶金与陶瓷生产有许多相似之处。因此也被称为金属陶瓷法。粉末冶金材料或制品的生产工艺流程见图1。图1粉末冶金材料或制品的工艺流程粉末冶金的生产过程3、烧结成形后的粉末毛坯还不具备应有的物理、机械性能，还不能直接使用。粉末毛坯必须在适当的温度和气氛中受热，发生一系列物理和化学的变化

2、，使粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚集体，从而获得所需的物理、机械性能，成为可用的制品或材料。这个过程称之为烧结。烧结对最终产品的性能起着决定性的作用，是粉末冶金生产过程中最重要的工序之一。烧结温度约为主成分熔点的2/3。保护气氛可用氢气等还原性气体，氨气、园气等惰性气体或者在真空中进行烧结。粉末冶金的生产过程4、后处理经过烧结后，大部分制品已可使用。但对一些尺寸精度要求严格，或对使用性能有特殊要求的制品还需进行后处理。后处理有多种方式，如精整、浸油、机加工、热处理和电镀等。锻造也可用来对粉末冶金制品进行后处理。8粉末冶金的技术经济特点1)能生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料能控制

3、制品的孔隙度，生产多孔材料。适当地选择和控制粉末粒度、压制压力、烧结温度和时间等参数，或在原料粉中预先混入一定量低熔点金属粉末或在低温下易挥发的有机物粉末，即能得到质量均匀的多孔材料。这种多孔材料可用作含油轴承，广泛地应用在汽车、家庭电动设备等方面。使互不相溶的金属—金属或金属—非金属组合成具有特殊性能的材料。例如铜—石墨、银—石墨电刷材料，钨—铜假合金型电触头材料等。能生产各种复合材料。例如，由难熔化合物和金属组成的硬质合金和金属陶瓷、弥散强化复合材料、纤维强化复合材料等。2)生产出的材料性能更优越高合金粉末冶金材料，如粉末高速钢、粉末超合金材料，可避免成分偏析，组织均匀，晶粒细小，性能

4、稳定，因而热加工性能也大为改善。可生产难熔金属材料或制品。现代科学技术虽已发展到很高水平，但材料如果熔点过高，在工业上熔化仍有困难。目前，适于熔炼法生产的金属熔点约在2000℃以下，金属及碳化物一般均须依靠粉末冶金法制取。最近，等离子喷射法可以得到10000℃以上的高温，使难熔金属的熔化成为可能。但是，与熔液不起化学反应，而自身也不熔化的耐火材料容器尚未制成，因而熔炼法制取难熔金属还存在许多困难。粉末冶金法可直接将金属粉末制成成品或接近成品的最终形状和尺寸的制品，因而不需要或只需很少的切削加工，可节约金属材料，提高劳动生产率。粉末冶金的技术经济特点事物总是一分为二的，粉末冶金作为一种先进的

5、工艺技术在应用上也存在一些不足之处。例如，粉末的成本较高，粉末冶金制品的尺寸和形状也受到限制等。随着粉末冶金技术以及相关技术的发展，这些不足正在逐步解决。粉末冶金必将在国民经济的发展中发挥愈来愈大的作用。粉末冶金的技术经济特点11金属粉末的生产方法生产方法简要说明应用范围机械法固体粉碎球磨通过滚动或振动筒的运动，使球撞击物料，粉碎成粉末脆性金属及合金研磨用气流或液流，带动物料颗粒相互碰撞摩擦而成粉末脆性、韧性金属丝或小块边角余料液体粉碎雾化法用高压气体、高压液体或高速旋转的叶片，将熔融金属打散成雾状液滴，冷却后成粉末较低熔点的金属物理化学法还原法用还原剂还原金属氧化物或盐类

6、，使其成为粉末金属氧化物或卤族化合物电解法在溶液或熔盐中，通入直流电，使金属离子重新获得外层电子，变成金属粉末金属盐类热离解法金属与CO,H2或Hg作用,生成化合物,加热后分解出CO,H2或Hg,制得金属粉末能与CO，H2或Hg生成化合物的金属化学置换法用活性(负电性)大的金属，置换活性小的金属离子制得粉末较贵重的金属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,置换(溶液)不规则形水雾化,机械粉碎,化学沉淀多角形机械粉碎多孔海绵状金属氧化物还原片状塑性金属机械研磨碟状金属旋涡研磨粉末的制

7、取及特征——粉末的形状和结构粉末颗粒的形状直接影响粉末的流动性、松装密度、透气性、压制性及烧结强度等制粉工艺对粉末颗粒的晶体结构起主要作用。一般情况下，粉末颗粒为多晶体结构。晶粒内存在亚结构，同时晶体还存在严重的不完整性，如空隙、畸变、夹杂等，晶粒内部往往含有较高的空位浓度和位错密度。14粉末压制（a）金属粉末压制成形轴衬；（b）压制成形一个正齿轮的典型模具粉末料在模具中经压制成为一定形状成形体的过程。模具中的密度变化不