二步法氢还原制备细W粉的基本原理:一步法氢还原,——制取粗W粉。二步法氢还原,(先低温合成WO2,再高温反应制取W)——制取中、细颗粒W粉。(1)还原过程中钨粉颗粒长大的机理,一般认为是挥发—沉积引起的。(a)钨的氧化物具有挥发性,高温更能促进氧化物与水蒸气形成易挥发的水合物WOx·nH2O;例如,WO2在700℃开始挥发,在750-800℃开始晶粒长大。(b)在还原过程中,随着温度的升高, WO3的挥发性增大(比WO2的挥发性大)。 WO3的蒸气以气相被还原后沉积在已还原的低价氧化钨或金属钨粉的表面上使颗粒长大。利用粉末冶金技术可以生产出形状复杂、表面处理难度大的零部件,满足不同领域对产品的需求。福建粉末冶金工艺流程
粉末特点(形状、成分组成、晶体结构),粉末颗粒结晶构造和表面状态 (1)金属及多数非金属颗粒都是结晶体。 (2)制粉工艺对粉末颗粒的结晶构造起着主要作用。一般说来,粉末颗粒具有多晶结构,而晶粒的大小取决于工艺特点和条件,对于极细粉末可能出现单晶颗粒。粉末颗粒实际构造的复杂性还表现为晶体的严重不完整性,即存在许多结晶缺陷,如空隙、畸变、夹杂等。因此粉末总是贮存有较高的晶格畸变能,具有较高的活性。(3)粉末颗粒的表面状态十分复杂。一般粉末颗粒愈细,外表面愈发达;同时粉末颗粒的缺陷多,内表面也就相当大。粉末发达的表面贮藏着相当高的表面能,因而超细粉末容易自发地聚集成二次颗粒,并且在空气中极易氧化和自燃。福建粉末冶金工艺流程粉末冶金的优势在于可以制造出具有均匀组织和高密度的零,具有优异的机械性能。
常用的烧结方法:1)活化烧结,定义:采用化学或物理的措施使烧结温度降低,烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法。2)放电等离子体烧结,放电等离子体烧结工艺( Spark Plasma Sintering,SPS)是近年来发展起来的一种新型材料制备方法。又被称为脉冲电流烧结。该技术的主要特点是利用体加热和表面活化,实现材料的超快速致密化烧结。可普遍用于磁性材料、功能梯度材料、纳米陶瓷、纤维增强陶瓷和金属间化合物等材料的烧结。3)微波烧结,微波烧结(Microwave Sintering)是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量,材料在电磁场中的介质损耗使材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。
液相烧结的溶解-再析出机制,溶解—析出阶段,该阶段通过溶解—析出过程实现了物质迁移,使得 粗颗粒长大和球形化,同时也通过邻近晶粒的进一步靠 近而发生收缩。优先溶解化学位高的区域,颗粒突起或尖角处,细颗粒,发生优先溶解,再析出过程,在细小颗粒溶解的同时,又通过液相扩散在粗大 的颗粒表面上沉淀析出。其结果是,固相颗粒表面光滑化、球化以及晶粒粗化,降低颗粒重排列阻力,有利于颗粒间的重排,进一步 提高致密化效果,液相烧结晶粒长大机制(以W为例),在液相烧结时,W粉颗粒长大一般通过两个过 程进行:细小的颗粒溶解在液相中,而后通过液相扩 散在粗大的颗粒表面上沉淀析出并发生长大;通过颗粒中晶界的移动来进行颗粒的聚集长大。粉末冶金可以制造具有良好耐腐蚀性的陶瓷材料,用于化学设备和耐腐蚀部件。
粉末注射成形(MIM)铁基制品,金属粉末注射成形技术(MIM)是以金属粉末为原料,借助塑料注射成形工艺制造形状复杂的小型金属零部件。MIM材料方面,目前70%应用的材料为不锈钢,20%为低合金钢材料,MIM技术在手机、计算机及辅助设备等行业用量应用普遍,如手机SIM卡箍、照相机环等。粉末冶金硬质合金,硬质合金是以过渡族难熔金属碳化物或碳氮化物作为主体成分的粉末冶金硬质材料。因具有较好的强度、硬度、韧性匹配性,硬质合金主要用作切削刀具、采掘工具、耐磨零件以及顶锤、轧辊等,普遍应用于钢铁、汽车、航空航天、数控机床、机械工业模具、海洋工程装备、轨道交通装备、电子信息技术产业、工程机械等装备制造加工和矿产、油气资源采掘、基础设施建设等行业领域。粉末冶金还可以实现对金属粉末的合金化处理,改善材料的性能和耐用性,扩大了应用范围。福建粉末冶金工艺流程
随着技术的不断进步和市场需求的增长,粉末冶金技术将继续在各个领域发挥重要作用,推动制造业发展。福建粉末冶金工艺流程
光热发电,粉末冶金技术在太阳能光热利用材料制备中的应用的体现是制备太阳能选择性吸收涂层。太阳能选择性吸收涂层主要制备方法有涂料法、电镀法、电化学法、气相沉积法和真空镀膜法。涂料法需要将具有光吸收选择性的粉体作为色素与粘结剂混合制成涂料,然后通过喷涂、浸沾、涂刷等方法将涂料涂在基板上。在基板上。常用的色素材料有Si、Ge、PbS和一些过渡金属复合氧化物。电镀法是利用电镀的方法将具有光选择性吸收的金属镀在基板上,常用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等。其他方法也要大量用到薄膜制备,通过改变磁控溅射的靶材料,可制备各种各样的薄膜。随着粉末冶金新材料技术的发展,新型选择性涂料得到了应用,太阳能选择性吸收涂层的研究和制备技术也必将获得新的发展。福建粉末冶金工艺流程