粉末冶金技術在新能源材料中的應用

張毅

摘 要：粉末冶金技術是當前工業生產中應用的重要技術，對于工業生產建設應用有非常重要的作用，一定程度上直接關系到工業生產的效率和質量。本文筆者主要研究粉末冶金技術在新能源材料中的應用，文章中對粉末冶金技術以及新能源材料進行簡要分析，并以具體應用分析粉末冶金技術的實施要點。

關鍵詞：粉末冶金技術;新能源材料;生產工藝

工業生產是當前社會發展的重要動力，一定程度上決定了社會發展的主要動力，對于社會發展建設而言也有非常重要的作用，而在當前工業生產中，隨著生產技術進步以及生產要求提升，對于新能源材料的應用需求逐漸加大，新能源材料也是現代工業生產中應用的重要材料，而在當前新能源材料具體應用過程中，選擇應用粉末冶金工藝也是非常重要的應用方向。當前對粉末冶金工藝以及新能源材料的生產研究，直接關系到未來工業生產的建設效果和質量。

1.粉末冶金工藝及新能源材料簡要介紹

1.1粉末冶金工藝

粉末冶金工藝是當前工業生產中應用的重要工藝手段，其具體應用對于現代工業生產優化建設有非常重要的作用。粉末冶金工藝具體是指在實際的工業生產過程中對金屬物質粉末進行制備或者利用金屬粉末作為原理進行工業生產，從而形成新式材料和新式技術，實現工業生產優化、在粉末冶金技術工藝具體實施過程中，其主要包括有成型工藝、燒結工藝、粉末制取等眾多工藝手段，通過粉末冶金工藝的良好處理，完美的實現新材料制備和應用。

從整體應用角度而言，粉末冶金工藝具體應用包括制粉工藝以及制品工藝兩大部分組成。其中制粉工藝具體就是指利用粉末冶金裝置和工藝手段進行粉末制取。而在其制品工藝具體應用的過程中，其制品工藝手段相對比較多，并且比較復雜，其中主要包括有現代金屬粉末3D打印，集機械工程、CAD、數控技術、材料科學、激光技術等多項新式技術，對于粉末冶金工藝技術實施有重要的作用。在現代工業生產過程中，大量應用到粉末冶金工藝生產的零件，具體零件精度高、硬度強、耐熱性能好等多方面內容。

1.2新能源材料

新能源材料是當前社會工業生產中的新式材料，其與傳統材料相比具有制取工藝復雜、材料性能優、材料應用效果良好的特點，對于現代工業生產效果優化也有非常重要的作用。在當前新能源材料主要包括無機物非金屬材料、金屬材料、高分子材料、太陽能材料、風能材料、燃料電池材料等多方面內容，對于材料應用也有非常重要的作用。 并且在當前新能源材料制備過程中，應用粉末冶金技術是非常重要的技術方法，對于粉末冶金工藝效果優化也有重要的作用。

2.粉末冶金工藝在新能源材料中具體應用

粉末冶金工藝在實際應用過程中可以進行新能源材料生產，以下是對其具體應用進行具體的總結;

首先，粉末冶金工藝在實際的生產中可以用于太陽能生產、實際的太陽能材料生產過程中，利用粉末冶金技術可以實現薄膜太陽能電池生產，并且能夠實現太陽能光電轉化率的優化提升。在粉末冶金工藝具體的應用過程中，利用金屬粉末的光吸收性能，提升材料的整體的太陽能吸收性，完成對太陽能的優化利用，最大程度上提升太陽能優化措施。

其次，粉末冶金工藝在實際的生產中可以用于風能材料合理建設應用。風能材料也是當前社會生產中應用的重要材料，同時也是一種新型清潔能源材料，其具有節能環保的特性。利用粉末冶金工藝可以制作永磁釹鐵硼材料、永磁釹鐵硼材料是風電機組結構制作過程中應用的重要材料之一，其對于風電機組的發電效率有著非常重要的影響，在實際的生產過程中，粉末冶金工藝對永磁釹鐵硼材料進行工業生產，最大程度上提升粉末冶金工藝的應用效果[1]。

第三， 粉末冶金工藝可以在鋰離子電池材料中應用，從而實現鋰離子電池的性能優化。研究發現，在鋰離子電池材料具體的應用過程中，其錫基合金材料及納米 Sn 基合金 - 碳復合材料都需要使用粉末冶金工藝進行生產制造、才能夠保證冶金工藝的生產性能，也能夠在最大程度上提升冶金工藝的生產質量[2]。

3.粉末冶金工藝生產新能源材料的具體案例分析

S廠進行粉末冶金工藝實施，其主要生產納米材料、等離子材料以及陶瓷材料，在該廠進行粉末冶金工藝實施過程中，應用現代最為先進的放電等離子燒結系統（Spark Plasma Sintering）如圖1，系統具有燒結工藝實施快、燒結效率高，并且穩定性高的特點。其在具體的應用過程中，主要包括軸向壓力裝置、水冷沖頭電極、氣氛控制系統、直流脈沖系統、位移測量系統、溫度測量系統以及安全結構系統等組成，從而實現了燒結工藝的良好控制，對于系統燒結工藝實施有非常重要的影響。

在放電等離子燒結系統應用過程中，其主要完成熱電材料的生產，其具體生產中，其主要完成以下幾點工藝控制;1.利用a放電等離子燒結系統SPS進行熱點系統生產，主要完成熱電材料無毒無害處理，其工藝生產過程中，設定熱電材料的品質因素設計，其計算公式為Z=α2/kρ，在實際的生產過程中，Z表示為熱電材料品質因素、α則是代表Seebeck系數、k則代表熱導系數、p材料是電阻率。系統對品質因素進行設計保證后續的生產工藝合理控制，最大程度上提升了熱電材料的導熱性能和導電性能。

在當前利用粉末冶金工藝進行工業生產非常關鍵，在當前材料市場建設中也占有一定的份額，以下圖2為粉末冶金工藝零件的市場率統計表。證明了當前粉末冶金工藝以及粉末冶金工藝零件生產的在零件市場中的重要地位[3]。

結束語

粉末冶金工藝是當前工業生產中應用的重要工藝，對于現代工業生產以及新能源材料生產都有非常重要的作用，本文介紹了太陽能、風能等幾種新能源材料的粉末冶金生產。希望能夠對粉末冶金生產效率提升以及新能源材料應用起到一定的推動作用。

參考文獻：

[1]李志強. 粉末冶金技術在新能源材料中應用分析[J]. 鋒繪， 2019（8）：167-167.

[2]薛鶴猛， 劉春雪. 粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J]. 冶金與材料， 2020， 040（001）：P.102-102.

[3]蘇春寶. 試論粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J]. 中國室內裝飾裝修天地， 2020， 000（009）：146-146