論粉末冶金材料的分類及應用

鐘世福

（佛山市愛迪爾衛浴有限公司，廣東 佛山 528515）

在我國，粉末冶金技術本身具有一段研究時間，在古代，人們就已經掌握了冶煉生鐵對應的技術。在18世紀的歐洲，粉末冶金技術主要是應用早鉑金的制造過程中，從而讓粉末冶金技術得到持續的推廣。隨著經濟的高速發展，粉末冶金技術也得到持續的提升，同時，伴隨著新型材料的不斷出現，在當前的材料領域之中，粉末冶金就成為不可或缺的技術。

1 粉末冶金工藝

粉末冶金主要是針對金屬粉末加工過程進行研究，其主要包含了粉末的制備、特性，同時也包含了金屬粉末逐漸轉變成為有用工程部件的一個過程[1]。在這一個過程之中，直接改編版了粉末的性質、性能以及對應的組織結構，最終成為產品。第一，原料粉末的制取與準備，粉末屬于純金屬或者是非金屬、非合金、金屬與非金屬化合物，同時也包含了其余的化合物。第二，直接將粉末制作成為所需形狀的生坯。第三，針對生坯在物料主要組元熔點之下的溫度來進行對應的燒結處理，這樣就可以讓最終的制品或者是材料能夠滿足實際的性能需求。

2 粉末冶金材料分類

針對粉末冶金材料的分類，還需要考慮到傳統冶金材料和現代化冶金材料兩個方面。通過這兩個方面的有效劃分，就能夠滿足清晰認識的要求。

2.1 傳統冶金材料分類

針對傳統的冶金材料，其主要包含了鐵基、鋼基、難溶性金屬、摩擦等對應的冶金材料。其中，鐵基粉末冶金材料屬于常見的鉑金材料，其主要是在機械制造行業之中加以應用。鋼基粉末冶金材料因為其本身的材料配比度與其性能有所不同，存在較大的區別和差異，如，鋼合金本身擁有相對較強的抗腐蝕能力，而黃銅材料本身的耐磨性能較強。鋼基粉末冶金材料在當前的電氣制造行業之中得到相對廣泛的應用。對于難溶性的金屬冶金材料而言，其本身就是熔點超過1700℃的金屬材料，因為其本身的熔點偏高，一般具有較高的強度與硬度，所以在航空、軍機設備制造等行業之中得到相應的應用。對于摩擦冶金材料，因為本身抗磨損能力良好，所以，其主要是在抗磨元件的制造之中加以使用，如，汽車制造之中的制動裝置與離合器等都可以使用這一種材料。

2.2 現代冶金材料分類

對于現代化的冶金材料，其主要是在信息行業、生物材料制造行業、能源研究應用行業等相對高端的行業之中加以使用。在信息行業之中，所使用的冶金材料主要包含了金屬和鐵氧兩種材料，目前，針對鐵氧體磁性材料一般是利用粉末冶金技術來加以制造的，但是其本身的生產成本較高，如硅鋼、磷鐵等。在生物材料制造行業之中，現代冶金材料主要是針對人造機械骨骼等生物類醫學研究，通過這一類型的材料制造，主要是幫助人類延長其生存壽命，降低其排斥能力，并且也可以滿足醫療成本的控制針對能源研究應用行業，研究并應用現代冶金材料主要是為了能夠滿足節能的實際需求，在能源研究的具體應用中又包含了新能源材料和儲能式材料。如鎂鎳類、鈦鐵類等儲氫合金材料。

3 粉末冶金材料應用

隨著時代的不斷發展，粉末冶金材料、零件已經逐漸成為新材料發展、新技術進步的重要組成部分，從而得到高度的重視。一直以來，在機械、環保、家電、冶金、化工等諸多赤生產領域之中，粉末冶金系列產品都得到廣泛的應用。而對于國防工業之中的運載火箭、導彈、核工業等關鍵產品，也需要利用粉末冶金技術才可以將其實現。所以，在新型醫療器械、信息技術、機床高端設備、現代汽車等諸多領域之中，粉末冶金材料必定能夠發揮關鍵性作用，并且還能夠得到進一步的提升。針對粉末冶金材料的實際應用，其主要包含。

3.1 大的行業

第一，在生物醫學之中，主要是為了固定細胞組織，這就需要通過表面帶有孔隙的生物醫學元件，一般來說，通過功能梯度結構材料、符合材料的使用，如磷酸鈣等，鈦本身的強度較高，羥磷灰石與骨本身具有類似的礦物相，其復合材料本身的生物相容性更強。對于聚乙烯、氧化鋁等復合材料，其實際的抗拉強度可以達到100MPa，但是骨質相對的脆弱。第二，在能源領域之中，能源材料主要是針對能夠滿足新能源實際需求的，能夠推動新能源發展的材料，這樣就可以帶動新能源產業的飛速發展。新能源材料的發展主要包含了氫能、太陽能、電池，隨著能源開發的不斷深入，對于能源材料本身的要求也在進一步的增加，如新能源汽車，伴隨著市場占有率的不斷提升，對于摩擦零件、軟磁材料、超硬工具材料等零件的需求也在持續的增加。粉末冶金技術作為動力電池等新材料生產的主要方法，除此之外，通過對正負極材料技術方面的創新，這樣就可以進一步推動動力電池、電池材料技術的持續突破，在新能源汽車對于電池安全性滿足的同時，也能夠對于其能量密度加以滿足。第三，在當前的信息行業之中，軟磁材料得到相對廣泛的應用，其主要是針對金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料，就鐵氧體軟磁材料來說，其主要是利用粉末冶金燒結技術來加以制作。通過燒結，能夠合理有效的改善軟磁材料的飽和磁性強度以及導磁率等，這樣就可以最終滿足行業的實際需求。

3.2 小的范圍

第一，在機械合金方面的應用。機械合金主要是通過粉末冶金技術來實現高性能的高能球磨技術。其原理在于，基于高能球磨的基本前提嚇，利用金屬粉末混合物本身帶有的變形和斷裂的基本特性，這樣就可以逐漸的調整金屬粉末原子之間的距離，最終形成相對應的合金粉末。針對機械合金，其是基于固態的形勢開展固態反應，這樣就可以實現合金化的處理。針對這一種合金，其本身不會受到物質熔點、蒸汽壓力等多重因素的影響，這樣就可以讓部分物質能夠有效的滿足合金化的要求。第二，在干燥噴霧方面的應用。干燥噴霧主要是通過霧化器，將原本帶有一定濃度的原料液轉變成為具有噴射性的霧狀液滴，之后通過與熱空氣相互接觸的形式，這樣就可以讓液滴能夠快速的變干燥，從而獲取對應粉粒狀的一個制造過程。一般來說，干燥噴霧主要是經過料液物化、熱干燥、蒸發干燥以及分離四個主要的階段。在實際的制造過程中，還需要考慮對應的需求，這樣才能夠做好形狀的具體規定。

4 結語

總而言之，考慮到粉末冶金本身具有成本低、效率高、耗能小等優點，從而得到廣泛的應用，并且也相信在經過一個較長時間的研究之后，其必定會受到更多的重視。但是，目前國內的冶金行業發展和國外還存在一定的差距。在研發新材料領域之中，依舊需要專業的人士參與其中。所以，本文就粉末冶的分類與應用進行探究，希望通過這樣的方式，可以持續的推動工業的建設與發展。