摘要:粉末冶金是比较古老的技术之一,在18世纪欧洲就以该技术作为冶金生产的核心,主要应用在制造铂金中,不过随着社会发展,越来越多新型材料得到应用,而粉末冶金技术在面临新材料、新要求的条件下,生产效果也迅速降低。但是凭借节能、高效以及环保等优势,粉末冶金技术仍然受到重视,当下应加强技术优化,完善粉末冶金技术中的不足,以此来扩大应用范围推动我国工业发展。本文对粉末冶金材料及冶金技术发展进行分析,通过技术上的改革创新,提高粉末冶金生产效果。
关键词:粉末冶金材料;冶金技术;发展
引言:目前粉末冶金技术已经得到全面推广,作业冶金领域中不可或缺的技术之一,本身具有较为深厚的历史,最早应用在生铁冶金中,也是冶金技术发展的初期阶段,不过随着社会进步粉末冶金的应用范围不断扩大,粉末冶金技术必须经过优化改良,这样才能促进冶金行业发展。粉末冶金技术的优点在于能够打造结构精密的零件,并且生产过程中的消耗降低,属于经济性较高的冶金技术,而粉末冶金技术的创新,将会改变冶金行业发展现状,这也是其他冶金技术无法实现的目标。
一、粉末冶金技术特点
相比传统冶金技术,粉末冶金技术具有显著的物理性能,运用该技术可以制造结构精密的零件,例如很多大型建筑机械设备,其中包含了微小的零部件,通过粉末冶金技术可以直接进行加工,同时有利于降低生产成本。除此之外在陶瓷生产领域、汽车配件生产领域等,都有粉末冶金技术应用,并且近些年在持续提高,足以看出粉末冶金技术在工业生产中的作用和价值。
二、粉末冶金材料与应用
1.信息领域的粉末冶金材料
粉末冶金材料在信息领域的应用,大多是指粉末冶金软磁材料,目前软磁材料会分为两种类型金属类材料、铁氧体材料。相比金属材料而言铁氧体磁性材料出现最早,不过由于本身存在诸多限制,所以只能利用粉末冶金技术展开制造生产,而金属类材料以铁、铁的合金为主要原料,做制作生产金属软磁材料,比如常见的硅钢、铁钴合金等,都是主要的原材料种类。磁性材料主要應用在信息记录存储中,包括现代计算机磁性记录信息存储器,其次磁粉还能制造生产磁头,而磁头的功能则是加工处理信息,如记录文字、视频等数据,对信息机械能重复、回放,因此粉末冶金材料与技术,在信息领域的应用具有很大潜力。
2.能源领域的粉末冶金材料
粉末冶金材料与技术在能源领域同样应用广泛,并且对于我国能源产业发展有着较强的促进作用,包括现代新能源体系都与液晶技术有关,其中有很多满足节能需求的材料。按照标准可以划分为储能材料、新能源材料,例如氢能就是比较典型的领域,美国就曾经投入大量研发经费,对氢能进行深入研究,而储氢合金材料种类相对繁杂,其中包括稀土类、镁镍类与钛铁类。由于近些年各类化石燃料的大力开采,很多国家也都面临能源枯竭的情况,所以才会投身于新能源研发中,核能是比较有潜力的发电形式,通过统计核能发电占据着世界总发电量的20%,其中核能发电的关键在于反应堆,除此之外还有硅类太阳能电池等新能源,同样需要粉末冶金技术的支持。
3.军事领域的粉末冶金材料
军事领域中粉末冶金材料和技术大多应用在提高装备的性能方面,比如武器装备制造、航天航空装备制造,由于航空领域对于材料性能要求极为严格,除了基础的强度和硬度标准以外,稳定性、耐高温、耐腐蚀性都是主要指标,因此采用了大量粉末冶金材料。其中以减磨材料、防辐射材料为主的特殊功能材料,大多应用在仪器仪表等设备中,其次是耐高温、高强度材料,主要应用在发动机上,通过增强性能提高发动机的使用寿命。另外美国曾经应用粉末冶金技术制造飞机发动机零件,如F-104战斗机中,就使用了粉末涡轮盘等13个零件,这也成为比较大的突破,甚至让F-104战斗机成为世界顶级水平。
三、粉末冶金技术发展
1.粉末注射成形技术
虽然粉末冶金技术在我国拥有较长的历史,不过直到近些年才有所突破,受到发展时间的影响与其他国家仍然存在差距。粉末注射成形技术主要诞生于21世纪,这个时期我国各项科学技术逐渐进入良好的发展态势,而粉末注射成形技术也得到广泛应用,该技术的特点在于耗费时间周期比较长,所以比较适用于陶瓷、铁基中。但是近些年冶金行业正在逐步发展,而传统粉末注射成形技术已经无法满足需求,通过优化改良粉末注射成形技术,变得更为复杂化、精细化,并且主要应用钛合金、高温合金材料,因此该技术也成为冶金领域的重要技术分支。
2.温压成形技术
温压成形属于新型粉末冶金新技术,通过流动温压工艺进行制造生产,并且经过研发与传统注射成形技术进行融合,将两种不同技术的优势最大化发挥。温压成形技术在应用过程中,需要将准备好的粗粉、细粉按照生产要求进行配比混合,随后运用温压工艺展开加工,而生产出高质量的产品,不过应掌握好粗粉与细粉的流动性,同时掌握好实际比例。该技术可以应用在结构较为复杂的零件制造中,我国很多汽车零件都是借助温压成形技术生产,只要控制好粗粉、细粉的高精度配比,就能改善以往生产中的不良损耗,同时有利于减少生产成本。
3.微波烧结技术
现阶段我国冶金行业发展受到技术革新、换代的影响,不得不加强技术研发,其中微波烧结技术就是较为现代化的技术之一,在生产过程中具有冶金材料内部构成均匀的优势,并且生产的材料在韧性方面得到显著提高。微波烧结技术主要通过微波加热的方法进行生产,在效率、速度上十分优异,一分钟左右即可达到1700℃的高温,因此微波烧结技术在陶瓷领域中的应用越来越广。烧制过程中陶瓷内部受热均匀、稳定,所以产品往往很少出现厉害,生产破损率大大降低,提高了陶瓷生产效益。
结束语
近些年我国冶金生产水平越来越高,其中粉末冶金是效率最高、成本最低的冶金技术,并且具有耗能小等诸多优点,因此也被广泛应用在冶金生产中。目前该技术在生产过程中得到重视,为了缩小与其他发达国家的距离,应加强粉末冶金技术的研发,对生产中的不足进行完善,全面推动我国工业发展。作为发展历史较久的冶炼技术,为了适应现代社会中的新型材料与工艺要求,必须重视粉末冶金技术的升级。这样应用范围也会逐渐扩大,对于我国工业生产极为有利。
参考文献
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