粉末冶金——粉末制备
第二章粉末制备
粉末粒度/μm 颗粒形状 聚集状况 表观密度% 冷却速度/K· s -1 偏析程度 氧化物/10
-6
气雾化
100 球形 有一些 55 10
4
水雾化
150 不规则 很少 35 10
5
轻微 120
可忽略 3000
流体压力/MPa
流体速度/m· s 雾化效率
-1
3
100 低
14
100 中等
2）影响二流雾化性能的因素
从制备过程的实质来分：机械破碎法、物 理化学法
固态
粉末
1、金属（合金）→金属粉末：机械粉碎，电化腐蚀 2、金属氧化物（盐类）→金属粉末：还原法 3、金属＋非金属化合物 →金属化合物粉末：还原－化合法
金属氧化物＋非金属化合物
3 常用的粉末制备方法 3、1 机械粉碎法
碾碎 碾碎机 双辊滚碎机
机 械 粉 碎 法
雾化粉末性能的表征 a.粉末的粒度：平均粒度、粒度分布、可用粉 末收得率 b.粉末形状：松装密度、流动性、压坯密度、 比表面积 c.粉末纯度和结构：化学成分、氧化度、均匀 性、颗粒微观组织结构
A.雾化介质
空气 气体 雾化介质 影响 液体 水 惰性 气体 油
对氧化不严重或再进行还原处理的合 金。（铜、铁、碳钢） 对易氧化的金属粉末制备，含锰、硅、 钒、钛、锆的合金或镍基、钴超合金 能较好地控制颗粒形状和表面氧化 对含有易被还原的氧化物金属合金， 铁、低碳钢、合金钢（由于金属冷却 速度快粉末表面烟花大大减少）
3.2.2离心雾化
离心雾化法—利用机械旋转离心力将金属液流 击碎成细液滴，然后冷却凝结成 粉末 离心雾化法分类：旋转圆盘、旋转坩埚、旋转 电极、旋转网
1）旋转圆盘法
粉末冶金的名词解释
粉末冶金的名词解释粉末冶金是一种先进的金属加工技术，它是通过将金属或非金属材料粉末进行成型和烧结而制造出零件或产品的过程。
相较于传统的金属加工方法，粉末冶金具有独特的优势和应用领域。
本文将对粉末冶金进行解释，并讨论其在不同领域的应用。
一、粉末冶金的工艺过程粉末冶金的工艺过程主要包括粉末制备、成型和烧结三个阶段。
粉末制备是将金属或非金属材料通过不同的方法制备成粉末。
常见的方法包括机械破碎、球磨、水热法和煅烧等。
通过这些方法可以控制粉末的颗粒大小和形状，以满足不同材料和应用的需求。
成型是将制备好的粉末放入模具中，通过力的作用进行成型。
成型方法常见的有压力成型、注射成型和挤压成型等。
通过成型，粉末可以被固化成具有初步形状的零件。
烧结是将成型后的零件进行高温处理，使粉末颗粒之间发生结合并形成固体。
这个过程中，粉末颗粒会扩散，表面能降低，从而使其相互连接，形成具有一定强度和密度的零件。
二、粉末冶金的优势粉末冶金相较于传统的金属加工方法，具有以下优势：1. 原材料利用率高。
粉末冶金可以直接利用原材料制备成粉末，大大减少了废料的产生。
同时，可以使用廉价原材料和废料来制备粉末，降低成本。
2. 零件成型精度高。
粉末冶金可以通过模具成型，在模具的作用下零件形状和尺寸可以精确控制，成型精度高。
3. 可以制造复杂形状和孔隙材料。
由于粉末可以在模具中充分填充，而且可以通过加工制造出复杂形状和孔隙材料。
4. 可以制造具有特殊性能的材料。
通过控制粉末的成分和制备过程，可以制造出具有特殊性能的材料，如陶瓷材料、合金材料等。
三、粉末冶金的应用领域粉末冶金广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用领域：1. 汽车工业。
粉末冶金用于制造汽车零部件，如发动机活塞、齿轮和制动系统等。
由于粉末冶金可以制造出高强度、低摩擦系数和高耐磨性的材料，适用于汽车工业的要求。
2. 电子工业。
粉末冶金用于制造电子器件和元器件，如继电器、电容器和磁体等。
粉末冶金可以制造出具有特殊性能的材料，满足微电子技术的要求。
粉末冶金学复习资料
第一章粉末的制取一．粉末制取的方法：机械粉碎法、雾化法、还原法、气相沉积法、液相沉积法、电解法、水热法、纳米及超细粉末的制备技术二．机械粉碎法●固态金属的机械粉碎既可以是一种独立的制粉方法，又可以是其他方法的补充。
●机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属、合金或化合物机械地粉碎为粉末的。
●物料最终的粉碎程度：粗碎、细碎✓压碎：碾碎、辊轧、鄂式破碎✓击碎：锤磨✓击碎和磨削多方面作用：球磨、棒磨等机械研磨比较适用于脆性材料，涡旋研磨、冷气流粉碎多用于制取塑性金属或合金的粉末。
1.机械研磨法●研磨的任务(作用)包括：减小或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转变或改变材料的性能等。
●研磨后的金属粉末会有加工硬化、形状不规则以及出现流动性变坏和团块等特征。
（1）研磨规律●研磨是粉末冶金工艺中耗时最长、生产效率最低的一个工序。
研磨过程中作用在颗粒材料上的力：冲击、磨耗、剪切以及压缩✓冲击：是一个颗粒体被另一个颗粒体瞬时撞击，这时，两个颗粒体可能都在运动，或者一个颗粒体是静止的。
✓磨耗：由于两物体间的摩擦作用产生磨损碎屑或颗粒。
（较脆弱材料和耐磨性极低的材料）✓剪切：用切断法将颗粒断裂成单个颗粒，而同时产生很少的细屑。
压缩：缓慢施加压力于颗粒体上，压碎或挤压颗粒材料。
(2)影响球磨的因素●决定因素：装料比、球磨筒尺寸、球磨机转速、研磨时间、球磨体与被研磨物料的比例、研磨介质、球体直径等。
●球磨筒尺寸的影响：球筒直径D与长度L之比D/L：D/L>3 硬而脆的材料D/L<3 塑性材料2.介质的影响：物料除可以在空气介质中干磨外，还可以在液体介质中进行湿磨。
✓液体介质：水、酒精、汽油、丙酮等。
✓湿磨的特点：①可减少金属的氧化；②防止金属颗粒的再聚集长大；③减少物料的成分偏析；④防止粉末飞扬，改善劳动环境；⑤湿磨会增加辅助工序，如过滤、干燥等。
3.球体大小对物料的粉碎有很大的影响。
一般是把大小不同的球配合使用。
粉末冶金工艺过程
粉末冶金工艺过程粉末冶金工艺是一种高科技的金属成形技术，在有些特殊的条件下，粉末冶金技术可以得到可靠的金属部件。
一、粉末冶金工艺流程：1、晶料粉末制备：将晶料磨成粉之后，采用机械、电烧、化学或催化反应制备粉末物料，运用特殊工艺可得到可湿性的粉末材料。
2、制备表面活性剂：通过机械分散或化学合成得到表面活性剂，可以有效地促进粉末粒子间的亲和作用。
3、粉体团聚：将团聚剂和粉末物料添加到适当的容器中，加热或搅拌使物料粒子间形成聚集体，改变物料粒子结构形成粉体团聚体。
4、烧结：将粉体团聚体放入容器中，通过加热或压缩烧结成金属部件，冷却后可得到比较稳定的形态。
二、粉末冶金工艺优势：1、重量轻：由于原材料粒子细小，重量较轻，可以制造出体积小、重量轻的零件。
2、抗腐蚀性能强：采用粉末冶金工艺，用高纯度的洁净物质作为原材料，因此产品抗腐蚀性能好。
3、降低产品成本：因为粉末冶金工艺可以在很短的时间内完成工艺，从而可以降低产品成本。
4、灵活性强：粉末冶金工艺有一定的非结晶结构，可以为用户提供很多不同形状和功能的部件。
三、粉末冶金工艺的应用：1、汽车类：在汽车的制造中，可以用粉末冶金工艺制造汽车零部件，也可以制造高强度、轻量的结构件，以满足现代汽车的性能需求。
2、航空航天类：在航空航天领域，粉末冶金技术可以用于制造发动机、燃烧室和其他部件，以满足不断变化的性能要求。
3、电子信息类：粉末冶金技术可用于制造高精度、高密度的零部件，以满足电子信息产品的性能和稳定性需求。
4、聚合物类：在聚合物类，我们可以根据不同的应用需求，利用粉末冶金工艺，高效地制造复杂的高分子结构。
总结：粉末冶金工艺是一种高科技的金属成形技术，其具有重量轻、抗腐蚀性能强、降低产品成本、灵活性强等优势；应用于汽车、航空航天、电子信息、聚合物等领域，是一种被广泛使用的金属成形技术。
粉末冶金工艺的基本工序(三篇)
粉末冶金工艺的基本工序1、原料粉末的制备。
现有的制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。
而机械法可分为：机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为：电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。
其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。
2、粉末成型为所需形状的坯块。
成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。
加压成型中应用最多的是模压成型。
3、坯块的烧结。
烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。
成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。
烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。
对于单元系和多元系的固相烧结，烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结，烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低，而高于易熔成分的熔点。
除普通烧结外，还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。
4、产品的后序处理。
烧结后的处理，可以根据产品要求的不同，采取多种方式。
如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。
此外，近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工，取得较理想的效果。
粉末冶金工艺的基本工序（二）粉末冶金是一种利用粉末作为原料，通过压制、成型、烧结等工艺制备制品的工艺方法。
它具有高效率、高精度和可靠性好等特点，广泛应用于各个领域，包括汽车、航空航天、电子等。
粉末冶金工艺的基本工序包括粉末选料、混合、成型、烧结等。
首先是粉末选料。
粉末冶金工艺中所用的粉末要求颗粒细小、纯度高、形状均匀。
常见的粉末材料包括金属、陶瓷和合金等。
粉末选料的过程中需要考虑到材料的物理化学性质，并进行相应的测试和分析。
接下来是粉末的混合。
混合是将不同种类的粉末按一定比例混合在一起，以获得所需的材料性能。
混合可以通过机械混合、化学方法和物理方法等进行。
在混合过程中，需要控制混合时间和混合速度，以保证混合的均匀性。
然后是成型。
成型是将混合好的粉末放入模具中进行压制或注塑成型。
粉末冶金制备工艺
粉末冶金制备工艺粉末冶金制备工艺是一种将金属粉末和其他无机化合物转化为物理结构和力学性能的制备工艺。
使用粉末冶金技术可以制备分散性好、密度大、形状精确和成形性能优越的复合材料件。
粉末冶金制备工艺是一种新型的材料制备技术，从传统的模具冶金工艺到今天的微细粉末冶金技术，经历了整整一个世纪的发展，可以说是一门科学技术的综合。
粉末冶金制备工艺以原料-表面活性剂-干烧-热处理-制备为程序，从原材料中提取金属粉末，经过表面活性剂处理，然后在一定温度条件下通过干烧过程进行炉烧，最后通过热处理工艺制备成品。
粉末冶金制备工艺不仅能够实现金属粉末到成品的转化，而且能够合成新的材料，从而有效改变材料的性能，这是由于在粉末冶金制备工艺中，硅渣的结构可以被重新组织，形成合成材料。
粉末冶金制备工艺可以制备出具有高性能和复杂形状的工件，在航空航天领域、汽车制造领域、机械制造领域、能源领域以及其他制造领域得到广泛应用，为制造业及其他领域的创新发展起到了重要作用。
粉末冶金制备工艺理论虽然已经完善，但仍存在不足。
因此，建立粉末冶金材料的分类体系，研究可编程造型工艺，开发新型粉末冶金材料，并为粉末冶金制备工艺的工业化过程提供技术保障，是当前应努力的方向。
粉末冶金制备工艺的研究和应用，为新材料的创新发展提供了技术支持，为解决国家和社会经济发展中面临的技术难题提供了技术可能性，为社会及经济发展提供了有效和有益的支持。
粉末冶金制备工艺的不断发展，在国家科技技术和工业制造工艺方面有着重大而深远的影响。
从长远来看，在我国粉末冶金制备工艺的研究和实现中，应践行可持续发展的经济发展理念，落实“节约资源、绿色发展”的科学发展观，以提高节能效果、节约能源、降低污染，实现可持续发展。
同时，在研究和实践中，要提高科技技能水平，开发适应经济发展和社会需求的复合材料，不断推动粉末冶金制备工艺的发展，为国家和社会的可持续发展进程做出积极的贡献。
粉末冶金的工艺流程-粉末的配制
粉末冶金成形前，要对粉末进行预处理及配制。预处理包括：退火、筛分、 制粒等。 退火
粉末的预先退火可使残留氧化物进一步还原、降低碳和其它杂质的含量，提 高粉末的纯度，消除粉末的加工硬化等。用还原法、机械研磨法、电解法、雾化 法以及羰基离解法所制得的粉末都要经退火处理。此外，为防止某些超细金属粉 末的自燃，需要将其表面钝化，也要作退火处理。经过退火后的粉末，压制性得 到改善，压坯的弹性后效相应减小。 筛分
将两种或两种以上不同成分的粉末均匀混合的过程。有时需将成分相同而粒 度不同的粉末进行混合，称为合批。混合质量不仅影响成形过程和压坯质量，而 且会严重影响烧结过程的进行和最终制品的质量。 混合有机械法和化学法两种方法
（1）机械法常用的混料机有球磨机、V 型混合器、锥形混合器、洒桶式混合 器、螺旋混合器等。机械法混料又可分为干混和湿混。铁基等制品生产中广泛采 用干混，制备硬质合金混合料则经常使用湿混。湿混时常用的液体介质为酒精、 汽油、丙酮等。为了保证湿混过程能顺利进行，对湿混介质的要求是：不与物料 发生化学反应，沸点低易挥发，无毒性，来源广泛，成本低等。湿混介质的加入Байду номын сангаас量必须适当，否则不利于研磨和高效率的混合。
把颗粒大小不匀的原始粉末进行分级，使粉末能够按照粒度分成大小范围更 窄的若干等级。通常用标准筛网制成的筛子或振动筛来进行粉末的筛分。 制粒
将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的工序，常用来改善粉末的流动性。在硬 质合金生产中，为了便于自动成形，使粉末能顺利充填模腔就必须先进行制粒。 能承担制粒任务的设备有滚筒制粒机、圆盘制粒机和振动筛等。 混合
此外，生产粉末冶金过滤材料时，在提高制品强度的同时，为了保证制品有 连通的孔隙，可加入充填剂。能起充填作用的物质有碳酸钠等，它们既可以防止 形成闭孔隙，还会加剧扩散过程，从而提高制品的强度。充填剂常常以盐的水溶 液方式加入。
粉末冶金材料概述
粉末冶金材料概述引言粉末冶金材料是一类通过粉末冶金工艺制备的新型材料。
粉末冶金是指通过粉末冶金工艺将金属或非金属粉末压制成型，经过烧结或其他处理方法得到所需材料的一种制备方法。
粉末冶金材料因其独特的结构和性能，在许多工业和科研领域受到广泛关注。
本文将对粉末冶金材料进行概述，包括其制备方法、特点和应用领域等方面。
粉末冶金材料的制备方法粉末冶金材料的制备方法主要包括粉末制备、成型和烧结等步骤。
粉末制备粉末制备是粉末冶金材料制备的第一步。
粉末制备方法有很多种，包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括气雾法、机械法、电解法和溅射法等。
其中，气雾法是指通过气体或喷雾器产生粉末颗粒，例如高温气雾法和超声气雾法。
机械法是指通过机械力使原料产生破碎、研磨或合金化的方法，常见的机械法有球磨法和挤压法等。
电解法是指通过电解原理将金属溶液电解析出粉末。
溅射法是将金属或合金靶材置于真空或较低压力下，在被轰击时产生粉末颗粒。
化学方法主要包括沉积法和还原法等。
沉积法是将金属盐溶液注入电化学池中，通过电解原理在电极上析出粉末。
还原法是指通过还原反应将金属离子还原成金属粉末。
成型是将粉末加工成所需形状的步骤。
常见的成型方法有压制、注射成型和挤压等。
压制是将粉末放入模具中，在一定压力下使其成型。
注射成型是将粉末与有机绑定剂混合，通过注射机将混合物喷射到模具中，经过固化后得到成型件。
挤压是将粉末放入带有孔的金属筒子中，在压力下挤出形状。
烧结是粉末冶金材料制备的最后一步，通过加热使粉末颗粒之间的结合力增强，形成致密的材料。
烧结温度和时间根据材料的要求进行选择，一般在金属的熔点以下，同时需要保证烧结后的材料具有所需的物理和化学性质。
粉末冶金材料的特点粉末冶金材料具有许多独特的特点，使其在许多领域具有广泛的应用前景。
高纯度由于粉末冶金材料可以通过粉末制备方法获得，因此可以获得高纯度的材料。
在制备过程中，可以通过选择合适的原料和控制工艺参数，减少杂质的含量，从而获得高纯度的材料。
粉末冶金工艺的基本工序
粉末冶金工艺的基本工序粉末冶金工艺的基本工序一、粉末制备1. 硫酸分解法:复合金属固态粉末以硫酸分解制备，铝钛合金等酸不溶金属催化剂也可以通过该方法制备。
2. 总离子法:溶剂可溶金属浆料通过总离子法制备成粉末，如金属木质素，金属均质盐等金属烃分子束反应，使得金属溶液形成粒子状粉末，具有该类特征形貌。
3. 冷冻干燥法:扮演著催化剂的氧化物和金属有机物助剂可以被冷冻干燥技术制备，此外，可通过冷冻干燥法和固体催化剂制备复合金属材料的粉末。
4. 高压气相沉淀法:高压气相沉淀法制备的金属粉末具有较高的浓度和均匀性，常用于制备金属表润滑材料，特别是含有较高硫含量的粉末。
二、混合成型1. 筒状热压成型:采用筒状热压成形，可以模拟加工小尺寸部件，可以得到比较规则的成形零件，它大大减少了加工工作量，减轻了加工压力。
2. 冷压成型:采用冷压成形可以得到极其精细的零件形状，这种方法的控制加工量甚至可以得到极其精细的零件表面结构，此外，由于无需添加其它热量来成形，可以有效地减小模具损伤，减少金属质量的损失。
3. 压入成型:压入成型技术通常用于制备复杂部件，大部分金属比较容易受到压力的影响，因而可以得到规则的薄壁和精细的表面细节，同时还可以实现铸件表面外形的微调。
三、烧结1. 烧结前处理:在进行烧结前，必须进行粉末的预处理，包括过滤、混合、筛分等。
2. 烧结炉:在烧结之前，先在烧结炉内将粉末进行平均分布，待烧结温度达到要求，再将烧结温度维持某个温度，并一直保持一定的时间，即可完成烧结。
3. 烧结过程:烧结过程中会产生大量的热量，热量的传递容易使得烧结物不能充分的受热，而出现部分未烧结的现象。
4. 烧结温度控制:因此，在烧结过程中对温度有较为严格的控制要求，烧结室内和外温度的精确控制可以有效地提高烧结率，保证烧结质量。
四、制备复合材料1. 试剂混合法:一般采用试剂混合法，使用试剂使粉末熔化成金属液，将两种粉末液分别滴入容器内，然后混合，固化，再烧结，形成复合材料，其优点是可以快速产生复合材料，但受试剂的影响，使得成型容易受到外界环境的影响。
粉末冶金工艺的基本工序
粉末冶金工艺的基本工序粉末冶金是一种通过将金属或非金属粉末加工成形并进行烧结或热处理得到工程部件的冶金工艺。
它具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、能源等领域。
粉末冶金工艺的基本工序包括粉末制备、混合、成型、烧结和后处理等环节。
下面将详细介绍每个工序。
一、粉末制备：粉末制备是粉末冶金的基础，它对最终产品的质量和性能具有重要影响。
粉末制备的方法有机械研磨法、物理法、化学法和电化学法等。
其中，机械研磨法是最常用的方法，通过冲击、研磨、剪切等力对大块金属材料进行粉碎。
物理法主要包括气体凝聚法、物理雾化法和电子束熔化法等，通过物理能量使金属材料融化并以凝固的形式得到粉末。
化学法通过溶解、沉淀、还原等化学反应来制备粉末。
电化学法通过电解或电化学反应将金属从溶液中析出。
二、混合：混合是将不同种类或不同规格的粉末按一定比例进行混合，以获得均匀的混合料。
混合的目的是将粉末的组成、性质和粒度分布均匀一致，以提高成形和烧结过程中的一致性。
混合的方法有干法混合和湿法混合两种。
干法混合是将干燥的粉末放入混合机中进行混合。
湿法混合是将粉末和液体混合剂放入混合机中，通过湿法混合剂的作用将粉末牢固地粘结在一起。
三、成型：成型是将混合后的粉末按一定的形状、尺寸和密度进行塑性变形或压力下的固化。
常用的成型方法有压制成型、注射成型和挤压成型等。
压制成型是将粉末放入模具中，在压力的作用下形成预定的形状。
注射成型是将粉末和有机溶剂混合后注入注射机中，通过注射机的压力将混合料注入模具中，再通过挥发有机溶剂或烧结将成品得到。
挤压成型是将粉末放入铝箱中，在挤压机的作用下将粉末挤压出来形成一定的形状。
四、烧结：烧结是将成型的粉末在高温下进行热处理，使其粒界扩散、晶粒生长和颗粒结合，形成致密的金属或陶瓷材料。
烧结的温度、时间和气氛都是影响烧结效果的关键因素。
常用的烧结方法有真空烧结、氢气烧结和氮气烧结等。
真空烧结是在真空条件下进行热处理，可以消除气氛中的杂质和氧化物。
粉末冶金制备工艺
粉末冶金制备工艺粉末冶金制备工艺是一种材料制备技术，它以增强材料性能和机械性能为目标，将粉末原料混合并形成固态快速烧结体。
这是一种比传统冶金技术更先进而且更加复杂的制造技术，由于它的优势，它已经被用于制造各种各样的材料，如金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末。
粉末冶金的过程通常分为三个步骤：首先，原料粉末必须进行预处理，以获得最佳的烧结性能。
其次，粉末必须经过烧结处理，以形成快速固化体，从而获得最佳的性能。
最后，通过热处理和外形加工，原料粉末可以形成所需的最终产品。
粉末冶金制备工艺的基本原理是将粉末原料混合到一起，然后用高温烧结以形成块状固体，从而提高材料的性能。
在预处理过程中，原料必须进行混合和研磨，以改善微观结构，确保粉末在烧结过程中能够形成块状结构，从而获得最佳的性能。
由于粉末冶金制备工艺涉及到精密的工艺操作，因此需要高度专业的技术人员来操作和管理这个制备过程。
操作人员必须充分了解粉末冶金的制备工艺原理，并熟练掌握实际操作中可能出现的所有问题。
此外，操作人员还应具有良好的技术分析能力，以及良好的沟通技能，以便能够进行有效地工艺操作。
除此之外，粉末冶金制备工艺还需要各种设备，这些设备包括各种重要的原料混合机械、烘烤炉和冷却装置。
这些设备都是粉末冶金制备工艺的关键组成部分，必须运行良好，才能获得良好的性能和可靠的烧结体。
另外，这些设备也需要定期维护和检测，以确保性能和可靠性。
粉末冶金制备工艺的发展及其广泛的应用，为传统冶金工艺提供了更为精密的制备方法，并可以有效地改善材料的性能。
而且，该工艺的制备步骤通常比传统冶金工艺更简单、更经济，它还可以使原料更高效地转换为最终产品。
但是，在粉末冶金制备工艺中还存在一些问题，如控制准确度、生产率和烧结体的稳定性等。
因此，粉末冶金制备工艺仍在不断进行改进，以改善材料性能，以满足各种工程应用需求。
粉末冶金生产工艺流程
粉末冶金生产工艺流程
粉末冶金生产工艺是一种通过粉末冶金技术制造金属或合金制品的过程。
其工艺流程主要包括粉末制备、粉末模压成形、烧结和后处理等环节。
首先是粉末制备。
这一步骤主要是通过机械方法或化学方法将金属或合金材料转化为粉末形式。
机械方法可以采用研磨或球磨等设备，将原料材料粉碎成粉末，而化学方法则是通过还原或溶解等化学反应将原料材料转化为粉末。
接下来是粉末模压成形。
在这一步骤中，将制备好的金属粉末放入专用的模具中，并施加高压将其压缩成所需形状的制品。
这一步骤有多种方法，如冷压、等静压、热压等，具体选择要根据不同制品的要求而定。
而后是烧结。
烧结是将模压成形后的粉末预制品在高温下进行热处理，使其粉末颗粒相互结合，形成坚固的金属制品。
这一步骤的温度和时间要根据材料的特性和所需制品的要求进行控制。
最后是后处理。
在烧结完成后，还需要进行一些后处理工序来进一步改善制品的性能和表面质量。
例如，可以进行去除表面氧化物的退火处理、热处理、机械加工等工艺，来调整制品的力学性能、尺寸精度和表面质量。
总的来说，粉末冶金生产工艺流程包括粉末制备、粉末模压成形、烧结和后处理等几个主要步骤。
通过这些步骤，可以将金
属或合金原料转化为所需形状的坚固金属制品。
这种工艺具有高效、节能、材料利用率高等特点，广泛应用于制造汽车零部件、航空航天器件、工具和机械等领域。
粉末冶金原理
粉末冶金原理
粉末冶金是一种重要的金属加工技术，通过将金属粉末进行成形和烧结加工，制备出具有特定性能的金属零件。
粉末冶金原理涉及粉末制备、成形、烧结和后续处理等多个方面。
粉末制备
粉末制备是粉末冶金的第一步，通常采用机械合金化、原子溅射、化学合成等方法制备金属粉末。
机械合金化是通过球磨等机械方法将金属粉末与添加剂混合均匀，形成合金粉末。
原子溅射则是通过高能离子轰击金属靶，产生金属原子蒸汽再凝结成粉末。
化学合成则是利用化学反应产生金属粉末。
成形
在成形阶段，将金属粉末与添加剂混合后，通过压制成型的方式制备出所需形状的粉末冶金零件。
压制成型通常采用冷压、注射成型等方法。
压制后的粉末冶金件通常呈现出较高的强度和密度。
烧结
烧结是粉末冶金中关键的工艺步骤，通过高温热处理将压制成型后的金属粉末在固态中形成致密的金属结构。
烧结温度、保温时间、气氛等因素对烧结效果有重要影响。
经过烧结处理后，粉末冶金件具有一定的强度和密度。
后续处理
经过烧结后的粉末冶金件通常需要进行后续处理，包括热处理、表面处理等，以进一步改善材料性能。
热处理可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，表面处理可以提高材料的耐腐蚀性和美观性。
粉末冶金技术在汽车、航空航天、电子等领域有着广泛的应用，制备出具有特定性能的零件，为现代工业的发展提供了重要支持。
粉末冶金原理的研究和应用将进一步推动金属材料领域的创新和发展。
粉末冶金制备工艺
粉末冶金制备工艺粉末冶金制备工艺是一种可以制备不同形状、规格和功能的金属及其合金的新型材料制备工艺。
它不仅可以用于金属材料的加工，还可以用于金属基复合材料的制备，成为生产新型材料的重要技术手段。
粉末冶金制备技术由粉末冶金原理、粉末冶金原料、粉末冶金加工工艺、粉末冶金回火工艺等技术组成。
粉末冶金制备工艺以适宜的材料作为原料，经过烧结等加工工艺，将粉末变成密实的金属或合金，达到指定的形状、规格和功能。
烧结是粉末冶金技术的关键技术，它包括烧结前的热处理、烧结前的热处理、烧结过程和烧结后的热处理。
烧结前的热处理是指在烧结前，对粉末进行适宜的热处理，以满足烧结要求，如粒度调节、去氧化物等。
烧结过程包括烧结工艺和烧结工艺技术。
烧结工艺是指采用低温、高温、压力等条件，将粉末和添加剂经过一定的处理，形成固体体系的工艺。
烧结技术是指在烧结过程中，通过控制烧结参数来改变烧结品的性能，如电导率、耐腐蚀性等，以满足烧结品的特定技术要求。
烧结后的热处理是在烧结后，对烧结品进行适宜的热处理，以调整和改善烧结品的组织以及性能，如凝固调节、回火和调节机械性能等。
粉末冶金制备工艺可以大大提高材料的加工性能，广泛应用于航空航天、船舶汽车制造等领域。
在航空航天领域，粉末冶金技术可以用于制造航天器结构件、复合材料结构件及部件等。
在船舶汽车制造领域，可以利用粉末冶金技术生产高强度、高质量的船舶结构件、发动机组件等。
粉末冶金制备工艺的研究和应用正在不断发展，对于促进材料研究及应用在新型材料生产中的应用具有重要的意义。
此外，粉末冶金技术的研究和在实践中的应用，还可以为新型材料的研制和开发提供重要的技术支持。
粉末冶金制备工艺是一种高精度、低成本的金属及其合金生产技术。
在生产新型材料中，它要求精细而复杂的加工工艺和设备，易于操作，制备的产品性能优异、稳定可靠，且成本较低，在各种领域得到广泛应用。
今后，将以继续深入推进粉末冶金技术的研究，使其成为改善工艺性能、实现产品升级、提高产品质量和实现成本降低的重要手段，促进新型材料的研发与应用，为社会发展做出更大的贡献。
简述粉末冶金基本工艺
简述粉末冶金基本工艺
粉末冶金(Powder Metallurgy, PM) 是一种将固体金属的粉末混合，组装，热处理和
定形制备成型零件的工艺方式，它衍生自传统的冶金熔炼工艺，它允许快速、低成本地制
造几乎任何复杂形状和内部空间的零件。
其原理是，金属粉末是以连续性的状态，一般采
用挤出方法将粉末混合进行组装，然后再进行热处理和成型，从而形成零件的过程。
粉末冶金的制造工艺主要包括：粉末制备、粉末造型件加工、热处理、代用材料加工
和表面处理等五个步骤。
1、粉末制备：即是以金属、合金或其他材料制成的粉末。
金属常以压片、碎片、溶
解分解以及电弧熔毁等方式制成，合金常以压片或类似压片方式制成，其他材料常以研磨、滚压等方式制成；
2、粉末造型件加工：即粉末挤压、冲压模压部件；
3、热处理：热处理是PM制成零件的关键，热处理包括热回火、表面热处理、夸张处理，它可以改变零件的硬度、强度和结构；
4、代用材料加工：将润滑材料、密封材料或其他类似材料进行加工；
5、表面处理：为零件提供外表面的良好外观和作用，比如抛光加工、粉末涂覆等等。
粉末冶金技术相对传统冶金工艺的优势在于它的成本低、加工周期短、能够生产出超
过传统冶金工艺可生产之外的一些复杂形状和尺寸不等的零件，对非结晶固态金属表现出
了不错的硬度和抗腐蚀性。
它还可以有效地消除了零件之间的缝隙、拼接缝、焊接接头等
难题，从而大大减少了零件的制造成本。
粉末冶金工艺流程
变速器零件
粉末冶金可用于生产变速器中的齿 轮、齿圈等高强度、高耐磨性的零 件，提高变速器的可靠性和寿命。
汽车底盘零件
粉末冶金可用于制造汽车底盘中的 刹车盘、离合器片、减震器等关键 部件，提高汽车的安全性和舒适性。
粉末冶金在航空航天领域的应用
发动机零件
粉末冶金可用于制造航空发动机 中的涡轮盘、叶片等高温、高强 度零件，提高发动机的可靠性和
同工艺要求。
粉末流动性
保证粉末具有良好的流 动性，以便于混合和压
制。
02 粉末成型
成型方法
01
02
03
04
压制成形
利用压力将粉末颗粒压实成所 需形状的制品。
注射成形
将粉末与粘结剂混合后，注射 入模具中，冷却固化后脱模得
到制品。
压制+烧结
先通过压制获得接近成品形状 的压坯，再进行烧结致密化得
到最终制品。
04 后处理
热处理
热处理
热处理分类
热处理是粉末冶金工艺中的重要环节，通 过加热和冷却过程，调整材料的内部结构 ，提高其物理和机械性能。
根据处理目的和材料的不同，粉末冶金热 处理可分为固溶处理、时效处理、烧结后 热处理等。
热处理设备
热处理工艺参数
热处理设备包括电炉、油炉、盐浴炉等， 根据不同的处理要求选择合适的设备。
烧结气氛
指烧结过程中所使用的气 体环境，如真空、氢气、 氮气等，对材料的性能和 表面质量有一定影响。
烧结质量控制
密度检测
通过测量材料的质量和体 积计算密度，以评估材料 的致密化程度。
硬度测试
通过硬度计测量材料的硬 度，以评估材料的力学性 能。
粉末冶金 工艺流程
粉末冶金工艺流程粉末冶金是一种利用粉末材料制备金属、合金、陶瓷等材料的加工工艺。
它通过将金属或合金粉末放入模具中，经过压制、烧结等工艺步骤，最终得到所需的成品。
粉末冶金工艺流程主要包括粉末制备、粉末成型和粉末烧结三个步骤。
首先是粉末制备。
粉末冶金工艺的第一步是制备所需的金属或合金粉末。
目前常用的方法有机械研磨、化学法、电解法等。
其中，机械研磨是一种常用的制备金属粉末的方法，通过高能球磨机或振动球磨机对金属块进行研磨，使其逐渐破碎成粉末。
而化学法则是利用还原反应或溶剂法制备金属溶液，然后通过沉淀、离心等方法得到金属粉末。
电解法则是利用金属离物质溶解在电解液中，通过外加电流使金属析出并沉积在电极上，最终得到金属粉末。
接下来是粉末成型。
粉末成型是将金属或合金粉末进行加工，使其具有一定的形状和结构。
目前常用的粉末成型方法有压制、注射成型和挤压等。
其中，压制是一种常见的成型方法，通过将金属粉末放入模具中，经过一定的压力作用下，使粉末颗粒之间发生变形和结合，最终形成所需形状的物体。
注射成型则是将金属粉末与有机结合剂混合均匀后，注入成型模具中，通过热处理或化学反应使有机结合剂燃烧或硬化，最终形成所需的产品。
挤压则是将金属粉末放入模具中，然后通过压力使金属粉末在模具中挤出，形成所需的产品。
最后是粉末烧结。
粉末烧结是将经过成型的金属或合金粉末加热到一定温度下，使其发生颗粒间结合，形成致密的固体材料。
烧结温度和时间的选择根据材料的烧结特性和产品要求而定。
在烧结过程中，粉末内部发生扩散，颗粒间的空隙逐渐减少，最终使粉末颗粒之间产生颗粒间结合，从而形成致密的物体。
综上所述，粉末冶金是一种通过粉末制备、粉末成型和粉末烧结等工艺步骤制备金属、合金、陶瓷等材料的加工工艺。
它具有成本低、能耗少、制品形状复杂等优点，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
粉末冶金技术的发展将推动材料工程领域的进步，为工业制造提供更多的选择和可能性。
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转鼓试验机
4 纳米粉末制备
物理法 ●机械法 ●物理气相沉积(PVD) ●喷雾干燥法 化学法 ●化学沉淀法 ●水解法 ●溶胶-凝胶法 ●化学气相沉积法(CVD)
机械法 ●高能球磨
《行星式高能球磨机工作原理研究》 矿冶工程 Vol.17 №4 December 1997
高能球磨优缺点
优点： 可得到纯元素、合金或复合材料 的纳米粉末、操作简单、成本低。 缺点： 纯度低、颗粒尺寸分布不均。
激光粒度分析仪原理
激光粒度分析仪检测结果
图像分析仪
●
松装密度 振实密度
●
松装密度测试仪
（3）工艺性能 ●流动性 50克粉末从标 准的流速漏斗流 出所需的时间
●
压缩性 金属粉末在一定压制条
件下,被压紧的能力。 以压制后压坯的密度来 表征。
●成形性
粉末被压之后,压坯保持既定 形状的能力。 以压坯的抗弯强度或以转鼓 失重表征。
铜离子浓度
5—15g/L 150—175g/L 25--60℃ 430—550A/m2 700—1100A/m2 1.0—1.5V
阳极电流密度 阴极电流密度 槽电压
电解过程主要参数
℃
电解制铜粉工艺
3粉末性能
（1）颗粒形状
（2）粒度,密度
●筛分法测量粒度,计量单位:目
目=每英寸长度上的网孔数 m=
第六章粉末冶金
梁 吉
一 粉末制备与特性
1.什么是粉末冶金 粉末冶金是制取金属粉 末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）制成材 料和制品的工艺技术。
2000年亚洲粉末冶金零件应用市场分布(%)
粉末冶金的特点
●生产普通熔炼法不能或很
难生产的特殊材料及制品 ●制品尺寸精度高 ●生产过程材料不熔化 ●适合大批量生产 ●成本较高，零件尺寸不 大，韧性不足，形状简单
目数 (m) 60 100 150 200 筛孔尺寸 (a/mm) 0.246 0.147 0.104 0.07
25 . 4 a+d
网丝直径 (d/mm) 0.178 0.107 0.066 0.053
●现代粒度分析仪
利用颗粒对 光的散射现象， 即大颗粒产生的 散射角小，小颗 粒产生的散射角 大的原理测量粉 体样品的粒度分 布。
2.粉末制备 (1)机械研磨法(Sb,Cr,Mn)
影响球磨的因素 ●球磨机转速
42.4 V临界= D
r/min
D(m) 球磨机直径 筒体转速（0.7-0.75) V临界
●
装球量
填充系数=球体体积/筒体容积 一般取填充系数0.4-0.5
●
球体与被研磨物比例 球体直径 10-120mm
一般装料量为筒体积的20%
Cu-Al2O3 NANO COMPOSITE POWDER
●化学沉淀法
首先配置含可溶性金属离子的盐溶 液,然后加入过量沉淀剂形成不溶性化 合物沉淀,生成胶体尺寸(1～100nm) 的 颗粒。经分离和干燥可制得纳米粉末。 优点：制得的纳米粉末纯度高、成 分均一可控,且粒度小分布窄。 缺点：是易形成硬团聚。
沉淀法制备纳米氧化镍
化学气相沉积法(CVD) Chemical Vapor Deposition
●
化学气相沉积是利用气体原料在 气相中经化学反应形成薄膜颗粒晶须 等固体材料的工艺过程
Polysilicon: （多晶硅）
Silicon Nitride:
Silicon Dioxide:
CVD法制备碳纳米管
●新型电解法
1.电解槽
2.阴极圆筒
3.喷嘴
4.有机液
5.阳极
6.电解液
新型电解法的装置原理图
铜离子浓度：520g/L 电流密度：0.110A/cm2
铜粉的粒度分布图
作业： 1.金属粉末的制备方法分为哪几 类？简述各类方法的基本原理。 2.何谓粉末的成形性与压缩性？ 如何表征？
(4)难熔化合物粉末制取 ●碳化物 MeO+C →MeC+CO
●硼化物
MeO+B4C+C →MeB+CO MeO+Si →MeSi+SiO(蒸馏) MeO+N2+NH3+C → MeN+CO+H2O+H2
●硅化物
●氮化物
(5)电解法(Cu,Ni,Ag,Sn,Cr,Mn) 法拉第定律 对于同一物质来说，阳极和 阴极上溶解和析出的物质与通过 电解质溶液的电量成正比。
电解过程金属生核可根据下式计算： N = a + blog (i/ C) 其中a 、b 为常数， C为金属离子 浓度， i为电流密度
电解质浓度与电流密度对电解析出物形态的影响
阳极 Cu→ Cu2++2e-
电解液
+ -
直流电机 Cu+2+2e-→ Cu 阴极
电解槽
电解制粉装置
条 硫酸 温度
件
数
量
●
直径5米大型球磨机
大型球磨机
其它,Fe,黄铜
水平气雾化装置
影响雾化粉末性质因素
●雾化介质
水 惰性气体
●金属液流
表面张力 粘度 过热度 液流直径
●雾化装置
D平=C/V.sinΑ
惰性气体
水
离心雾化装置
(3)还原法 ●碳还原法(制铁粉) Fe2O3+C→ Fe3O4+CO Fe3O4+C →FeO+CO FeO+C → Fe+CO ●气体还原法(Fe,Ni,Cu,W) MXOY+H2 →M+ H2O
纳米氧化锌粉末
机械合金化
TEM of TiN Nanoparticles
PVD) Physical Vapor Deposition
●物理气相沉积法(
●喷雾干燥法
喷雾干燥制粉原理
瑞士布奇喷雾干燥器
喷雾干燥Cu-Al2O3纳米粉末制备
1.制备Cu(NO3)2+Al(NO3)3水溶 液，浓度50wt.%. 2.喷雾干燥 3.粉末热处理 4.氧化铜还原.