大学粉末冶金

b.粉末预处理 粉末成形工艺的准备工序。
为满足产品最终性能的需要或成形的要求，在粉末成形 之前对粉末原料进行的预先处理。
退火。在一定气氛中于适当温度对原料粉末进行加热处理 。其目的有还原氧化物、降低碳和其他杂质含量，提高粉 末纯度；同时，也能消除粉末在处理过程中产生的加工硬 化，提高粉末压缩性。
——《PM Science》
金属陶瓷法 与陶瓷材料制备工艺极相似：制泥、成型、干燥、烧结
几乎所有PM制备技术都可制备先进工程陶瓷，但PM 后续加工是工程陶瓷制备中难以使用的
粉末冶金是交叉的综合性科学技术，涉及化学、冶金 、材料制备、热工、机械、自动控制等学科领域，与 相邻学科和相关技术的相互渗透和结合。粉末冶金新 工艺层出不穷，粉末冶金新材料渗透到各领域。
先修课程要求：物理化学、材料科学基础、现代材 料分析检测技术
课程内容
概述 粉体制备的原理和技术 粉末结构和性能分析 粉末成形前预处理
概述
粉末冶金的概念 粉末冶金的工艺过程 粉末冶金的特点 粉末冶金的发展历程和前景 粉末冶金的材料和主要应用 粉末冶金工业
粉末制备
机械研磨法 雾化法 氧化物还原法 还原化合法 电解法 其他化学方法
粉末冶金原理
（粉末部分）
中南大学粉末冶金研究院 任课老师：尹 健 副教授
jianyin@
课程的基本要求:《粉末冶金原理》是研究、设计、 制备粉末冶金材料的基本原理和基本方法，着重研 究材料的结构、性能相互关系以及粉末制备过程、 粉末致密化过程热力学与动力学等相关因素，以此 指导学生正确地理解粉末冶金材料的结构和物理性 质的关系，设计与制备粉末冶金材料，合理地制定 材料研究方法与技术路线，通过该课程的学习，贯 通材料组成-制备过程-微观结构-力学性能间基本原 理与科学问题。
特别说明： 本教学PPT参考了阮建明教授的教案和网上资料， 在此表示感谢！
第一章 概述
一、粉末冶金的概念 二、粉末冶金的工艺过程 三、粉末冶金的特点 四、现代粉末冶金的发展历程和前景 五、粉末冶金材料和主要应用 六、粉末冶金工业
1、粉末冶金的概念
粉末冶金（Powder Metallurgy ，PM）由粉 末制备、粉末成形、高温烧结以及加工热处理等重 要过程组成的材料制备和生产的工程技术。
定义:使粉末密度成具有一定形状、尺寸、孔隙度和 强度坯块的工艺过程 用压坯强度表示
意义: 压坯加工能力，加工形状复杂零件的可能性 影响因素:颗粒之间的啮合与间隙
a 不规则颗粒，颗粒间连接力强, 成型性好 b 颗粒越小，成型性越好;
与压缩性影响后果相反,必须综合考虑
大多在机械压机、液压机或气压机上完成
粉末冶金是使材料和制品高性能化、多功能化、复合 化、超精细化、纳米结构化的制造技术。
粉末冶金是高效、节能、节材、环境友好、低成本、 大批量的生产工艺。
2、粉末冶金工艺过程（PM Process） （1）常规粉末冶金工艺过程
传统粉末冶金工艺以钢（刚）模压制成形（压制、 压型）为基础；
包括三个基本的工序
R.M.German Metal Powder Industries
Federation,Princeton,NJ,USA,1994
粉末冶金原理 黄培云，冶金工业出版社，2011
现代粉末冶金原理 出版社 2012
陈振华、陈鼎，化学工业
较新的文献资料
考试 2hrs (闭/开卷考试) 考核成绩 平时成绩30% 卷面考试70%
粉末结构和性能分析 粉末的微观结构及表征 粉末的性能 粉末的粒度与粒度分布 粉末性能测试原理与技术
粉末成形前预处理 粉末退火与还原 筛分 混合与合批 制粒 加润滑剂和成型剂
教 材：粉末冶金原理 阮建明 黄培云，机械工业出
版社，2012
参考书籍:
Powder Metallurgy Science(2nd ed.)
用金属（合金）粉末或金属间化合物粉末，或 以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末）的混合物 作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材 料以及各种类型制品的工艺过程。
What is Powder Metallurgy (PM) ?
Powder metallurgy, or PM, is a process for manufacturing metal or alloyed powders, and/or forming metal parts by heating compacted metal powders to just below their melting points.
d. 烧结Sintering
定义：压坯置于基体金属熔点以下温度（约0.7~0.8T， 单位K）加热保温，粉末颗粒之间产生原子扩散、 固溶、化合和熔接，致使压坯收缩并强化。
粉末准备（制粉、粉末混合）、压制成形、烧结
在基本工序后可增加一些辅助工序，赋予材料、制 品特殊的性能、形状尺寸等
ห้องสมุดไป่ตู้
a. 金属粉末生产Metal Powder Manufacture 许多方法可以生产各种金属（合金）粉末
按制粉过程中有无物理化学反应—机械法 （物理法）、物理化学法
最重要的制粉方法： 雾化方法Atomization： 还原法Reduction： 电解法Electrolysis：
——Dorst Technologies
Powder Metallurgy is a name given to a process in which
fine powder materials are blended, pressed into desired shape, heated (sintered) in controlled atmospheres to desired properties.
筛分。其目的在于将粉末原料按粒度大小进行分级处理。 混合。将两种以上不同成分的粉末混合均匀的过程。 制粒。将小颗粒粉末制成大颗粒粉末或团粒的操作过程。
常用来改善粉末的流动性和稳定粉末的松装密度。 加成形剂和润滑剂。在压形前，粉末混合料中常需要添加
一些改善压制过程的物质。
c. 粉末压制Powder compacting，Pressing