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粉末冶金注射成型
粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印[1-2] ,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數(shù)控技術、材料科學、激光技術于一身,使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現(xiàn)代綜合技術。當小到幾百個納米時,粉末的儲存和輸運很不容易,而且當小到一定程度時量子效應開始起作用,其物理性能會發(fā)生巨大變化,如鐵磁性粉會變成超順磁性粉,熔點也隨著粒度減小而降低。
粉末冶金注射成型制取粉末的各種方法
為了滿足對粉末的各種要求,也就要有各種各樣生產粉末的方法,這些方法不外乎是使金屬、合金或者金屬化合物呈固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)轉變成粉末狀態(tài)。制取粉末的各種方法以及各種方法制的粉末。
呈固態(tài)的情況使金屬與合金或者金屬化合物轉變成粉末的方法包括:
(1)從固態(tài)金屬與合金制取金屬與合金粉末的有機械粉碎法和電化腐蝕法:
粉末性能
粉末所有性能的總稱。它包括:粉末的幾何性能(粒度、比表面、孔徑和形狀等);粉末的化學性能(化學成分、純度、氧含量和酸不溶物等);粉體的力學特性(松裝密度、流動性、成形性、壓縮性、堆積角和剪切角等);與自身加熱反應合成法(SHS)和微波燒結法類似,SPS是有效利用粉末內部的自身發(fā)熱作用而進行燒結的。粉末的物理性能和表面特性(真密度、光澤、吸波性、表面活性、ze—ta(ç)電位和磁性等)。粉末性能往往在很大程度上決定了粉末冶金產品的性能。
SPS的工藝優(yōu)勢
生產,產品組織細小均勻,能保持原材料的自然狀態(tài),可以得到高致密度的材料,可以燒結梯度材料以及復雜工件[3,11]。與HP和HIP相比,SPS裝置操作簡單,不需要專門的熟練技術。文獻[11]報道,生產一塊直徑100mm、厚17mm的ZrO2(3Y)/不銹鋼梯度材料(FGM)用的總時間是58min,其中升溫時間28min、保溫時間5min和冷卻時間25min。與HP相比,SPS技術的燒結溫度可降低100~200℃[13]。用SPS制備的865Fe6Si4Al35Ni和MgFe2O4的復合材料(850℃,130MPa),具有高的飽和磁化強度Bs=12T和高的電阻率ρ=1×10Ω·m[37]。