粉末冶金產品的制備方法
(1)首先生產粉末。粉末的生產過程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入機油、橡膠或石蠟等增塑劑。
(2)其次壓制成型。粉末在15-600MPa壓力下,壓成所需形狀。
(3)然后燒結。在保護氣氛的高溫爐或真空爐中進行。燒結不同于金屬熔化,燒結時至少有一種元素仍處于固態。
利用類似于SHS電場ji活作用的SPS技術,對陶瓷、復合材料和梯度材料的合成和致密化同時進行,可得到65nm的納米晶,比SHS少了一道致密化工序[22]。利用SPS可制備大尺寸的FGM,目前SPS制備的尺寸較大的FGM體系是ZrO2(3Y)/不銹鋼圓盤,尺寸已達到100mm×17mm[23]。為了滿足對粉末的各種要求,也就要有各種各樣生產粉末的方法,這些方法不外乎是使金屬、合金或者金屬化合物呈固態、液態或氣態轉變成粉末狀態。
用普通燒結和熱壓WC粉末時必須加入添加劑,而SPS使燒結純WC成為可能。用SPS制備的WC/Mo梯度材料的維氏硬度(HV)和斷裂韌度分別達到了24Gpa和6Mpa·m1/2,大大減輕由于WC和Mo的熱膨脹不匹配而導致熱應力引起的開裂[24]。隨著我國加入WTO以后,以上種種不足和弱點將改善,這是因為加入WTO后,市場逐漸國際化,粉末冶金市場將得到進一步擴大的機會。
βFeSi2沒有毒性,在空氣中有很好的抗yang化性,并且有較高的電導率和熱電功率。熱點材料的品質因數越高(Z=α2/kρ,其中Z是品質因數,α為Seebeck系數,k為熱導系數,ρ為材料的電阻率),其熱電轉換效率也越高。試驗表明,采用SPS制備的成分梯度的βFeSix(Si含量可變),比βFeSi2的熱電性能大為提高[25]。這方面的例子還有Cu/Al2O3/Cu[26],MgFeSi2[27], βZn4Sb3[28],鎢硅化物[]29]等。1998年瑞典購進SPS燒結系統,對碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進行了較多的研究工作[4]。
用于熱電制冷的傳統半導體材料不僅強度和耐久性差,