粉末冶金鐵粉

生產(chǎn)實(shí)踐中使用的粉末，其粒度范圍從幾百個(gè)納米到幾百個(gè)微米。粒度越小，活性越大，表面就越容易氧化和吸水。當(dāng)小到幾百個(gè)納米時(shí)，粉末的儲(chǔ)存和輸運(yùn)很不容易，而且當(dāng)小到一定程度時(shí)量子效應(yīng)開始起作用，其物理性能會(huì)發(fā)生巨大變化，如鐵磁性粉會(huì)變成超順磁性粉，熔點(diǎn)也隨著粒度減小而降低。在自蔓延燃燒合成（SHS）中，電場(chǎng)具有較大ji活效應(yīng)和作用，特別是場(chǎng)ji活效應(yīng)可以使以前不能合成的材料也能成功合成，擴(kuò)大了成分范圍，并能控制相的成分，不過(guò)得到的是多孔材料，還需要進(jìn)一步加工提高致密度。

(2)粉末的顆粒形狀。它取決于制粉方法

國(guó)內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況

1988年日本研制出第yi臺(tái)工業(yè)型SPS裝置，并在新材料研究領(lǐng)域內(nèi)推廣使用。1990年以后，日本推出了可用于工業(yè)生產(chǎn)的SPS第三代產(chǎn)品，具有10～100t 的燒結(jié)壓力和脈沖電流5000～8000A。近又研制出壓力達(dá)500t，脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。由于SPS技術(shù)具有快速、低溫、gao效率等優(yōu)點(diǎn)，近幾年國(guó)外許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都相繼配備了SPS燒結(jié)系統(tǒng)，并利用SPS進(jìn)行新材料的研究和開發(fā)[3]。1998年瑞典購(gòu)進(jìn)SPS燒結(jié)系統(tǒng)，對(duì)碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進(jìn)行了較多的研究工作[4]。1990年以后，日本推出了可用于工業(yè)生產(chǎn)的SPS第三代產(chǎn)品，具有10～100t的燒結(jié)壓力和脈沖電流5000～8000A。

國(guó)內(nèi)近三年也開展了用SPS技術(shù)制備新材料的研究工作[1,3]，引進(jìn)了數(shù)臺(tái)SPS燒結(jié)系統(tǒng)，主要用來(lái)燒結(jié)納米材料和陶瓷材料[5～8]。SPS作為一種材料制備的全新技術(shù)，已引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。

SPS制備半導(dǎo)體熱電材料的優(yōu)點(diǎn)是，可直接加工成圓片，不需要單向生長(zhǎng)法那樣的切割加工，節(jié)約了材料，提高了生產(chǎn)效率。

熱壓和冷壓-燒結(jié)的半導(dǎo)體性能低于晶體生長(zhǎng)法制備的性能?，F(xiàn)用于熱電致冷的半導(dǎo)體材料的主要成分是Bi,Sb,Te和Se，目前的Z值為3.0×10/K，而用SPS制備的熱電半導(dǎo)體的Z值已達(dá)到2.9～3.0×10/K，幾乎等于單晶半導(dǎo)體的性能[30]。表2是SPS和其他方法生產(chǎn)BiTe材料的比較。試驗(yàn)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]。

粉末冶金技術(shù)應(yīng)用

1、CNC油壓成形技術(shù)

CNC油壓成形技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，雖然其購(gòu)入成本較高但仍有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，值得注意與重視。臺(tái)灣保來(lái)得已有四臺(tái)機(jī)器加入生產(chǎn)行列，如圖示。亞洲其他國(guó)家的粉末冶金廠，如中國(guó)大陸、韓國(guó)、日本也都進(jìn)行相同的設(shè)備的投資。

2、快速冷卻(Rapid Cooling)

快速冷卻爐其主要原理是在一般燒結(jié)爐的后段加上冷卻段之結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)燒結(jié)本體后，以附加的快速冷卻設(shè)備，利用高壓馬達(dá)輸出強(qiáng)烈的冷風(fēng)，加速冷卻的原理，使粉末冶金產(chǎn)品獲得理想的金屬組織與硬度，而不需再度熱處理。此工程技術(shù)可提率節(jié)省成本。

具體的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：(1)具高強(qiáng)度及硬度；(2)節(jié)省熱處理制程；(3)外觀清潔度佳 (4) 尺寸控制安定。此項(xiàng)技術(shù)在歐洲的德國(guó)應(yīng)用早。

3、微波燒結(jié)(Microwave sintering)

微波燒結(jié)在學(xué)術(shù)界及研究單位已經(jīng)研究多年，美國(guó) Spheric Technologies, Inc., 首先建造了可以用于小量生產(chǎn)的高溫微波燒結(jié)爐，此設(shè)備適用于金屬及陶瓷產(chǎn)品的雛型產(chǎn)品開發(fā)，但是受限于設(shè)備的開發(fā)及成本，該項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。較高的氧含量會(huì)降低壓制性能、壓坯強(qiáng)度和燒結(jié)制品的力學(xué)性能，因此粉末冶金大部分技術(shù)條件中對(duì)此都有一定規(guī)定。