在太阳能材料中的应用,太阳能的利用主要包括光伏、光热、光化学转化以及光生物转化等。(1)太阳能光电材料,目前开发的太阳能电池的种类很多,但其光电转换效率普遍偏低,特别是对于装备、航空航天等空间应用领域,光电转换效率是太阳能电池较重要的指标。新的高效太阳能电池材料的开发和制备技术改进等有利于提高光电转化效率。粉末冶金技术在太阳能光电材料制备中的应用的体现就是制备薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池,多晶硅薄膜太阳能电池的方法有等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)、低压化学气相沉积法(LPCVD)、热丝化学气相沉积法(HwCVD)、快速热化学气相沉积法(RTCVD)、液相外延法(LPE)、溅射沉积法等。粉末冶金产品具有优异的抗疲劳性能和耐高温性能,适用于高温高压的工作环境。江门常见粉末冶金工艺
在球磨初期,反复地挤压变形,经过破碎、焊合、再挤压,形成层状的复合颗粒。复合颗粒在球磨机械力的不断作用下,产生新生原子面,层状结构不断细化。在机械合金化过程中,层状结构的形成标志着元素间合金化的开始,层片间距的减小缩短了固态原子间的扩散路径,使元素间合金化过程加速。球磨过程中,粉末越硬,回复过程越难进行,球磨所能达到的晶粒度越小。并且,材料硬度越高,位错滑移难以进行,晶格中的位错密度越大,这些又为合金化的进行提供了快扩散通道,使合金化过程进一步加快。湖南铜粉末冶金厂商粉末冶金是一种制造金属零件的先进工艺,通过粉末成型和烧结等步骤,实现对复杂形状零件的高效制造。
粉末冶金材料热处理的影响因素分析,粉末冶金材料在烧结过程中生成的孔隙是其固有特点,也给热处理带来了很大影响,特别是孔隙率的变化与热处理的关系,为了改善致密性和晶粒度,加入的合金元素也对热处理有一定影响:孔隙对热处理过程的影响,粉末冶金材料在热处理时,通过快速冷却抑制奥氏体扩散转变成其他组织,从而获得马氏体,而孔隙的存在对材料的散热性影响较大。通过导热率公式:导热率=金属理论导热率×(1-2×孔隙率)/100,可以看出,淬透性随着孔隙率的增加而下降。另一方面,孔隙还影响材料的密度,对材料热处理后表面硬度和淬硬深度的效果又因密度影响而有关联,降低了材料表面硬度。而且,因为孔隙的存在,淬火时不能用盐水作为介质,以免因盐分残留造成腐蚀,所以,一般热处理是在真空或气体介质中进行的。
粉末冶金的优点和缺点,优点:能制备较复杂的材料;经济;能制取高纯度的材料;能保证材料成分配比的正确性和均匀性;生产高效。缺点:粉末昂贵;压机要求高;模具昂贵。在不同状态下制备粉末的方法:在固态下制备粉末的方法,(1)从固态金属与合金中制取金属与合金粉末的方法有机械粉碎法和电化学腐蚀法。(2)从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的有还原法。(3)从金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的有还原-化合法。粉末冶金技术实现了材料性能与成本之间的平衡,为企业带来了明显的经济效益。
化学热处理工艺,化学热处理一般都包括分解、吸收、扩散三个基本过程,比如,渗碳热处理的反应如下:2CO≒[C]+CO2 (放热反应);CH4≒[C]+2H2 (吸热反应)。碳分解出后被金属表面吸收并逐渐向内部扩散,在材料的表面获得足够的碳浓度后再进行淬火和回火处理,会提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度。由于粉末冶金材料的孔隙存在,使得活性炭原子从表面渗入内部,完成化学热处理的过程。但是,材料密度越高,孔隙效应就越弱,化学热处理的效果就越不明显,因此,要采用碳势较高的还原性气氛保护。粉末冶金可以制造具有复杂内部结构的零件,如孔洞、沟槽和腔体。江门常见粉末冶金工艺
粉末冶金还可以实现对材料的定向固溶和析出处理,提高了材料的强度和硬度,延长了零件的使用寿命。江门常见粉末冶金工艺
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。江门常见粉末冶金工艺