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粉末冶金烧结技术的研究进展情况

发布时间:2016-08-12 08:53:29  来源:  作者: 查看:

 开发功能和智能化方向发展,提出了更高的要求,材料的性能的各个部门 - 现代科学技术,材料拉向工程复杂,高性能,功能,结构的持续发展。在不断开发新材料,人们不断寻找新的材料制备,小型化,自动化,精密,节能,无污染的制备方法成为追求的目标。现代粉末冶金技术,因为它的小芯片,近净成形芯片自由和工艺特点,并在新材料的制备方面发挥着越来越重要的作用。其消耗低,能源,材料,和容易控制产品的孔隙度,易于实现金属 - 非金属复合材料,是 - 聚合物复合材料的特性使得它各种高性能结构材料的下制备,特种功能材料和有效的极端条件下的工作方式的材料,被广泛关注。

 
从现代复合材料技术理论,复合材料粉末冶金技术已经从单一材料的微观性质改变,依靠扩散带来的物质迁移流动,而材质的变化2的晶体结构,最终“卓越教育”高性能复合材料。烧结粉末冶金生产过程中最重要的步骤是研究的重点,各种方法正在出现以促进烧结,烧结过程改进提高的粉末冶金制品的力学性能,减少材料和能源消耗,从积极的作用。本文近年来简要地出现了一些新的烧结技术,为了体现高的技术中所发挥的粉末冶金领域中的重要作用。
 
 
1,放电等离子烧结(放电等离子烧结,SPS)
 
放电等离子烧结(SPS)也被称为等离子活化烧结(等离子活化烧结,PAS)或脉冲电流热压(脉冲电流加压烧结),自20世纪90年代,就开始出国留学一种快速烧结新技术。由于其金融等离子体活化的,热,耐热性为一体,具有烧结时间短,温度控制准确,易于实现自动化,颗粒均匀烧结试样,密度的优势,仅在接近100%的烧结体的相对理论密度在几分钟之内,并能抑制样品粒子增长,提高了材料的各种性质,因此材料处理过程中充分显示优越性。
 
上的瞬间,间歇的,高能量脉冲含有粉末电当前人类模具,可以在等离子体放电之间产生粉末颗粒,由于等离子体是一种高活性离子化气体传导,因此,等离子体可迅速消除粉颗粒和杂质气体吸附的表面上,加速材料的增殖和迁移以高速,产生粉净化,活化,均质化等效果。第三代SPS器件采用50赫兹电源开关直流脉冲电源,的312毫秒,脉冲时间发生因强脉冲电流粉末颗粒之间施加,可以产生快速烧结的许多有益的作用。首先,由于放电脉冲放电和冲击波在相反的方向,粉末逸出的气体吸附产生三电子,离子在电场中的高速流动,起始粉末表面的氧化膜在一定程度上,故障可能如此粉末提纯,活化;其次,由于脉冲是瞬时的,间歇的,发生的频率高,粉末颗粒的未由网站产生与热接触的放电,和在粉末颗粒的接触面积产生的焦耳热,大大促进了粉末颗粒的原子的扩散,扩散系数比压制,烧结和实现快速粉末的正常条件下大得多;最后,脉冲开关迅速加入站点内产生粉末排放或焦耳热的两部分,将快速移动到使烧结粉末可制成均匀的金属注射成型。
 
 
 
2,微波烧结(微波烧结)
 
微波烧结是一种利用材料的加热微波烧成方法。新材料和技术制备是利用微波烧结材料的吸收微波能量转换成热能和这样的材料作为一个整体均匀地加热到温度达到烧结致密化的方法中的分子的动能是高品质的新的快速制备特性传统材料的重要技术手段。与传统的烧结方法,微波烧结具有快速加热,低温烧结,组织细化,改进材料性能,安全,清洁,高效节能的优点相比,它被称为新一代的烧结法。与常规的烧结技术相比,工件,微波烧结具有更高的密度,硬度和韧性。短烧结以产生均匀的细晶粒显微组织,小内部孔隙率,孔的形状比常规烧结轮,它具有更好的延展性和韧性。微波加热使工件的均匀加热,加热速度高达1500 /℃分钟,并且甚至很少的能量输入一些材料,以达到2000℃以上的高温。对于大多数粉末陶瓷材料的微波很直观,可以均匀地加热工件,减少了温度梯度的高温烧结过程中,从而减少了材料的膨胀变形所产生的不均匀性,从而有可能迅速升温,在高温度和停留时间可显著减少,抑制晶粒生长,提高材料的物理和机械性能。微波烧结始于20世纪70年代,到目前为止,不少来自低损耗(如Y-A1203)氧化物和非氧化物陶瓷高损耗陶瓷(如碳化硅,硼化钛BC)像微波烧结的报道金属注射成型。
 
3,电场活化烧结(场活化烧结技术,NIQUE,
 
快速)
 
字段烧结于施加电场期间激活烧结。它具有许多优点:在电场活化烧结后,微结构可以细化,并能提高钢的淬透性。在粉末烧结,施加电场可能难以其比常规的烧结温度下固结烧结粉末,时间短,但高密度的烧结产品,良好的质量和高的生产率。它是通过间歇地施加低电压(〜30 V)和高电流(> 600 A)中来实现的脉冲放电。然后施加DC脉冲放电。直流脉冲放电,也可以同时施用。所施加的压力可以是恒定的或可以是可变的。快速致密化的导电材料在液相或固相烧结,超导材料,绝缘材料,复合材料被使用和功能梯度材料也可与合成化合物的致密化同时使用。
 
 
4,金属粉末选择性激光烧结(选择性lasersintering,5SLS)
 
选择性激光烧结(SLS)是层状的制造方法,固体粉末材料直接形成三维固体份中的应用,而不限制的复杂形状零件材料的种类,程度没有限制。首先,该过程完成后在计算机上
三维CAD模型所需然后分层软件模型分层给每个横截面,使用的自动控制技术,在计算机内的激光选择性烧结部件和粉末的相应横截面部分,所述粉末烧结它被熔化,固化成型。层烧结烧结后完整层,和烧结连接在两层之间。因此烧结层,堆积,烧结部分是完全相同的结果是不烧结部分CAD实体原型是一致的散粉,它可以起到一定的支撑作用,并最终很容易清理金属注射成型。
 
从装载粉末释放整个过程不到10分钟内完成。在一般情况下,没有任何添加剂或粘合剂,不需要事先冷。在大多数情况下,烧结是在空气中进行的,它不要求一个受控气氛或粉末预先脱气。
 
烧结材料非常广泛,石蜡粉,塑料粉,金属粉末和陶瓷粉末。金属粉末的选择性激光烧结是当前研究的选择性激光烧结技术的焦点,激光烧结导致部分金属粉末只是一个机构,它的机械性能,并进一步提高了后处理所需的热性能。
 
使用金属粉末选择性激光烧结成型就是在发展过程中一个非常有前途的方法,具有广阔的应用前景。由于金属粉末的激光烧结是一个复杂的过程,很难烧结,激光功率,扫描速度,扫描等影响烧结的准确性,直接生产高精密金属零件激光快速成型的目标金属注射成型。
 
 
5,热振荡活化烧结(热休克激活烧结ING,HSAS)
2003年,西安交通大学研究小组郎湾仔东观察烧结过程6A1-10Mg2元纯金属粉末制度,发现温度场的波动普通电阻加热烧结而成激活热休克作用,更大程度提高在铝基质熔化率的氧化镁颗粒,烧结过程中的温度波动场比常数字段短得多。由于加热传统烧结过程中的阻力具有广泛的应用基地,充分发挥现有烧结设备运行潜力,提高设备的效率有着直接的指导意义,它可以提高烧结体的质量,提高PM生产效率和节约能源,减少新设备的投入等等金属注射成型。
 
粉末冶金烧结技术来实现以高精度,大批量生产,其产量高,加工能耗低复杂的形状。我相信在不久的将来,粉末冶金烧结过程中会有更长足的发展,各种新的烧结技术将继续提供,促进科学技术的社会进步。
近年来,粉末冶金新技术,新工艺正在开发中。德国正在研究微金属注射成型和微陶瓷注射成型技术,最小的微金属注塑件测量只有50〜TM,比传统的粉末注射成型技术,以获得更小的部分,并促进微系统制造技术的发展。多相喷射固结方法是用于生物医学部件,多相喷射合并方法制造一个新的自由成形技术,根据所描述三维CT扫描得到的假体可以产生所需的零件通常是无需外科手术的外科手术实际测量。金属粉末或与粘合剂混合的陶瓷粉末以形成均匀的混合物,这些材料混合,根据用于注射的技术要求,一层一层,以形成一个部件,在形成部件之后,其中由化学或热移除的粘合剂相,然后烧结到最终密度。另一个新技术是立体印刷粉末冶金方法麻省理工发明,该方法是基于印刷技术,计算机辅助设计,沉积到金属粉末层精度粘合剂,使得由层印刷重复层,直到它达到最终的几何形状,由此它们将有一个绿色构件。在烤箱中渗透绿色和烧结零件,可以实现全密度。随着新材料,特别是新材料制备技术的飞速发展不断发展,粉末冶金制品在各行业越来越多地使用,应用领域不断扩大,粉末冶金新技术。我国粉末冶金行业与先进国家的数量,质量和技术相比,还有不小的差距。因此,我们应及时了解新兴技术和掌握,同时发展我们自己的新技术金属注射成型。
引用:
 
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粉末冶金林云的工艺烧结当前进展(陕西西安710049材料科学与西安交通大学科技术系,中国)摘要:烧结是粉末冶金的最重要的步骤(PM)之一。提高烧结质量或提高烧结效率一直是一个热点。
引进粉末冶金的一些新的烧结技术,以推进新材料1.关键词制备技术的发展:Powdertallurgy(PM)烧结新工艺