粉末冶金材料特性的应用案例

粉末冶金材料特性应用实例—粉末冶金多孔材料

主要内容

一、 粉末冶金的技术特点

二、 粉末冶金材料的应用与分类

三、 粉末冶金材料特性的应用—粉末冶金多 孔材料

（二）

（三）

（四） (_) 粉末冶金多孔材料简介

粉末冶金多孔材料的特点

粉末冶金多孔材料的作用

几种典型粉末冶金多孔材料制备技术和特性

（五）新型金属多孔材料制备技术和应用

（六）粉末冶金多孔发汗结构的渗透性能和力学性能一、粉末冶金的技术特点

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全敦密材米斗和制品，如含油插承、齿轮、咅轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。

1、粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材 *斗、祐土催花剂、高温超导材新型金雇*才衬（如Al-Li合金、耐热AI合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末咼速钢、金属间化合物咼温结构材料等）具有重要的

作用。

2、可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

3、可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

4、可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

5、可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

6、可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回

收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

二、粉末冶金材料的应用与分类

1、应用：

汽车、摩托车、纺织机械、工业缝纫机、电动工具、五金工具、电器、工程机械、各种粉末冶金（铁铜基）零件。

2、分类：

粉末冶金多孔材料、粉末冶金减磨材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金电磁材料和粉末冶金高

温合金等。

三、粉末冶金材料特性的应

用務末冶金套扌I材料

（一）粉末冶金多孑L材料简介

粉末冶金多孔材料:又称多孔烧结材料。用粉末冶金的方法制造的、由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。材料内部孔道纵横交错、互相贯通，一般有30%〜60%的体积孔隙度，孔径1〜100微米。透过性能和导热、导电性能好，耐高温、低温，抗热震，抗介质庸蚀。用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。常用的金属或合金有青铜、不锈*冈、轶、凜、钛、钩、钮以及难熔金属化合物等。做成的制品有圮埸状、碟状、管状、板状、

薄膜等。

）粉末冶金多孔材料的特点

1、孔径和孔隙度均可控制；

2、优良的透过性能，且在使用后可以再生，因而使用寿命长；

3、导热、导电；

4、耐高温、耐低温、抗热震；

5、抗介质腐蚀；

6、比表面积大；

7、可焊接和加工等。因此它的综合性能较传统的纸质、棉和化纤织品、陶瓷、玻璃、金属丝网等过滤材料为好。

（三）粉末冶金多孔材料的作用

在现代技术中，多孔材料愈益发挥其重要作用，有两方面的主要用途。

1、作过滤器用：利用其多孔的过滤分离作用净化液体和气体。例如用来净化飞机和汽车上的燃料油和空气；化学工业上各种液体和气体的过瘟原学能工业上聲出气体吊故菇性薇粒的过瘧奪。

° 2、利用其孔隙的作用，制造多孔电极、灭火装置、防冻装置、耐高温喷嘴等。多孔电极主要在电化学方面应用。灭火装置是利用其抗流作用而防止爆炸，如气焊用的火焰防爆器等。防冻装置是利用其多孔可通入预热空气或特殊液体，用来防止机翼和尾翼结冰。耐高温喷嘴则是利用表面发汗而使热表面冷却的原理，被称为发汗材料。

金属多孔材料由于其结构特性,可用于流体净化、气体除尘、气体流态化、粉料流态化输

送、发汗冷却、强化传热、消音降噪、阻燃防爆等不同用途。其中，尺寸大型化、结构异型化、多功能一体化、以及高精度、大通量金属多孔材料的制备及产品应用技术的研究正成为国内外多孔材料学界前沿性热点问题。

（四）几种典型粉末冶金多孔材料制备技术和特性

、烧结金属粉末多孔材料

烧结金属粉末多孔材料是采用金属或合金粉末为原料，通过压制成型和高温烧结而成、具有刚性结构的多孔材料。其孔隙结构由规则和不规则的粉末颗粒堆垛而成，孔隙的大小和分布以及孔隙率大小取决于粉末粒度组成和加工工艺。图1给岀烧结金属粉末多孔材料典型的微观结构，它具有均质结构特征。

烧结金属粉末多孔材料微观结构(“和元件(b)

Microstructure of sintered metal powder porous materials (a) and elements (b)

烧结金属粉末多孔材料性能指标Performance of sintered metal powder porous

materials

根据成型工艺不同，烧结粉末多孔材料有模压成型、等静压成型、轧制成型和挤压成型等产品模压成型工艺适合于各种复杂形状多孔材料产品的制作，等静压成型工艺用于大尺寸无缝管件的制作，轧制成型和挤压成型工艺适合于大批量产品的制作，可以制备出1〜2 mm厚的薄壁件。

烧结金属粉末多孔材料具有最广泛的应用市场，包括用于气体除尘、液体净化，气流稳定、流态化、流态化输送、气体限流以及消音降噪、阻燃防爆等，可广泛应用于航天航空、石油化工、医萌、食品、电力、能源等领域。

2烧结金属丝网多孔材料

烧结金属丝网多孔材料是由多层金属编织网叠