粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)獲得金屬零部件的過(guò)程。目前,金屬粉末作為冶金工藝的原材料廣泛地應(yīng)用于航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域,導(dǎo)致冶金工藝的市場(chǎng)潛力巨大,讓很多企業(yè)涌入其中。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn),非常適用于大批量生產(chǎn)。另外,部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無(wú)法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造,因而備受工業(yè)界的重視。
粉末的制取方法 制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和制品不斷的增多,其質(zhì)量不斷提高,要求提供的粉末的種類(lèi)愈來(lái)愈多。例如,從材質(zhì)范圍來(lái)看,不僅使用金屬粉末,也使用合金粉末,金屬化合物粉末等;從粉末外形來(lái)看,要求使用各種形狀的粉末,如產(chǎn)生過(guò)濾器時(shí),就要求形成粉末;從粉末粒度來(lái)看,要求各種粒度的粉末,粗粉末粒度有500~1000微米超細(xì)粉末粒度小于0.5微米等等。 為了滿足對(duì)粉末的各種要求,也就要有各種各樣生產(chǎn)粉末的方法,這些方法可以使金屬、合金或者金屬化合物呈固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)轉(zhuǎn)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)使金屬與合金或者金屬化合物轉(zhuǎn)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(jī)械粉碎法和電化腐蝕法 2. 從固態(tài)金屬氧化物及鹽類(lèi)制取金屬與合金粉末的還原法從金屬和合金粉末、金屬氧化物和非金屬粉末制取金屬化合物粉末的還原化合法 呈液態(tài)使金屬與合金或者金屬化合物轉(zhuǎn)變成粉末方法包括: 1. 從液態(tài)金屬與合金制取與合金粉末的有霧化法 2. 從金屬鹽溶液置換和還原制取金屬合金以及包覆粉末的有置換法、溶液氫還原法;從金屬熔鹽中沉淀制取金屬粉末的有熔鹽陳定法;從輔助金屬浴中析出制取金屬化合物粉末的有金屬浴法。 3. 從金屬鹽溶液電解制取金屬與合金粉末的有水溶液電解法;從金屬熔鹽電解制取金屬和金屬化合物粉末的有熔鹽電解法。 呈氣態(tài)使金屬或者金屬化合物轉(zhuǎn)變成粉末的方法: 1. 從金屬蒸汽冷凝制取金屬粉末的有蒸汽冷凝法 2. 從氣態(tài)金屬碳基物離解制取金屬、合金以及包覆粉末的有碳基物熱離解法 3. 從氣態(tài)金屬霧化物氣相還原制取金屬、合金粉末以及金屬、合金涂層的有氣相氫還原法;從氣態(tài)金屬鹵化物沉積制取金屬化合物粉末以及涂層的有化學(xué)氣相沉積法。
但是,從過(guò)程的實(shí)質(zhì)來(lái)看,現(xiàn)有制粉方法大體上可歸納為兩大類(lèi):機(jī)械法和物理化學(xué)法。機(jī)械法是將原材料機(jī)械的粉碎,而化學(xué)成分基本上不發(fā)生變化的工藝過(guò)程;物理化學(xué)法是借助化學(xué)的或物理的作用,改變?cè)系幕瘜W(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得粉末的工藝過(guò)程,粉末的生產(chǎn)方法很多從工業(yè)規(guī)模而言應(yīng)用最廣泛的還原法、霧化法和電解法,有些方法如氣相沉積法和液相沉積法在特殊應(yīng)用時(shí)很重要。
|