20世纪60年代末至70年代初,粉末高速钢、粉末高温合金相继出现,促进了粉末锻造及热等静压技术的发展及在度零件上的应用。这一时期,金属粉末烧结板的材料种类更加丰富,除了传统的钢铁材料,各种合金粉末被广泛应用于烧结板的制造。通过合理设计合金成分,能够使烧结板获得更优异的性能,如高温合金粉末烧结板在航空航天领域展现出巨大优势,可用于制造发动机部件等,满足了航空航天等领域对材料耐高温、度等性能的严苛要求。同时,在烧结工艺方面,热压烧结、放电等离子烧结(SPS)等新型烧结技术不断涌现。热压烧结在烧结时施压,能降低烧结温度、缩短时间,获得更高密度和性能的制品;放电等离子烧结通过脉冲电流产生放电等离子体和焦耳热快速加热烧结,可颗粒表面杂质,表面,升温快、时间短且能抑制晶粒长大,用于制备纳米材料等。这些新型烧结技术的应用,进一步提升了金属粉末烧结板的性能,使其在更多领域得到应用,如电子信息领域中,一些具有特殊性能要求的电子元件开始采用金属粉末烧结板制造。开发含石墨烯量子点的金属粉末,提升烧结板的光电性能与催化活性。武威金属粉末烧结板源头厂家

放电等离子烧结技术是在粉末颗粒间施加脉冲电流,利用放电产生的瞬间高温和高压实现粉末快速烧结的方法。SPS技术具有升温速度快(可达100-1000℃/min)、烧结时间短(几分钟到几十分钟)、能有效抑制晶粒长大等优点,适用于制备高性能金属粉末烧结板。在制备纳米晶金属烧结板时,SPS技术能够在极短时间内使纳米粉末颗粒快速烧结,同时保持纳米晶结构。例如,利用SPS技术制备的纳米晶铜烧结板,其硬度比传统粗晶铜烧结板提高了2-3倍,同时保持了良好的导电性和延展性。在制备梯度功能材料烧结板方面,SPS技术也具有独特优势。通过控制烧结过程中的温度、压力和时间等参数,可以在烧结板中形成成分和结构连续变化的梯度层。例如,制备具有耐磨外层和韧性内层的金属梯度烧结板,用于机械零件的表面强化。SPS技术能够精确控制梯度层的厚度和成分变化,提高梯度功能材料的性能和可靠性。武威金属粉末烧结板源头厂家合成具有磁性的金属粉末,制备用于电磁屏蔽或磁驱动的烧结板。

还原法:用氢气、一氧化碳等还原剂将金属氧化物还原成粉末,纯度高、活性大,烧结活性高,能低温致密化,但生产需高温和特定气氛,设备投资大、成本高。在制备一些对纯度要求极高的金属粉末,如用于电子材料的金属粉末时,还原法较为常用。电解法:电解金属盐溶液或熔融盐,使金属离子在阴极析出成粉末,纯度极高、粒度细且均匀,适用于对纯度和粒度要求高的领域,如电子材料,但生产效率低、能耗大、成本高。在半导体制造等对金属粉末纯度和粒度要求极为严格的领域,会采用电解法制备金属粉末。
热等静压则是在高温高压同时作用下进行的成型方法。在热等静压过程中,粉末不仅受到压力的作用,还在高温下发生原子扩散和再结晶等过程,能够使坯体更快地达到致密化,且获得的烧结板组织更加均匀,性能更加优异。热等静压适用于制造高性能的金属粉末烧结板,如航空发动机的高温部件、医疗器械中的关键零件等。然而,热等静压设备成本极高,对设备的密封、加热和控温系统要求极为严格,且生产过程中的能耗较大。注射成型是将金属粉末与适量的粘结剂混合均匀后,制成具有良好流动性的注射料,然后通过注射机将注射料注入模具型腔中成型的方法。这种成型工艺特别适合制造形状复杂、精度要求高的小型金属粉末烧结板,在电子、医疗、汽车等领域有广泛应用。制备表面接枝有机分子的金属粉末,改善粉末间结合力,优化烧结板成型效果。

水雾化法是利用高速水流冲击金属液流,其冷却速度比气体雾化法快得多,能够使金属液迅速凝固成粉末。水雾化法的优点是成本低,生产效率高,但其制备的粉末形状不规则,多为不规则的块状或片状,且由于水与金属液的接触,可能会导致粉末表面存在一定程度的氧化和杂质污染。在一些对粉末性能要求相对不高的领域,如水雾化法制备的铁基粉末常用于制造普通机械零件的烧结板。还原法是利用还原剂将金属氧化物还原成金属粉末的方法。常用的还原剂有氢气、一氧化碳等。以氢气还原金属氧化物为例,其反应过程为:金属氧化物与氢气在一定温度下发生化学反应,氢气夺取金属氧化物中的氧,将金合成含稀土元素的金属粉末,有效改善烧结板微观组织,增强其高温稳定性与抗氧化性。武威金属粉末烧结板源头厂家
利用静电纺丝技术制备纳米纤维增强金属粉末,增强烧结板的力学性能。武威金属粉末烧结板源头厂家
汽车制造是金属粉末烧结板的重要应用领域之一。在汽车发动机中,气门座圈、导管、活塞环等部件常采用铜基或铁基合金粉末烧结板制造,这些部件能够承受高温高压,提升发动机性能和寿命。例如,采用粉末冶金技术制造的铜基气门座圈,其良好的耐磨性和导热性,有效提高了发动机的工作效率。在变速器中,齿轮、同步器齿毂等零件由金属粉末烧结板制成,其高精度和良好的强度保证了换挡的平稳性,提高了传动效率。在制动系统中,刹车片、刹车盘等部件采用添加特殊摩擦材料的金属粉末烧结板,具备良好的摩擦和耐磨性能,保障了制动安全。此外,随着汽车轻量化趋势的发展,金属粉末烧结板由于其可设计性强、材料利用率高的特点,在汽车轻量化设计中具有广阔的应用前景。武威金属粉末烧结板源头厂家