機械粉碎法:靠機械力將塊狀金屬或合金碎成粉末,設備簡單、成本低、產量大,但粉末形狀不規則、粒度分布寬,易引入雜質。例如在一些對粉末純度和粒度要求不高的場合,如普通建筑材料中使用的金屬粉末,可能會采用機械粉碎法制備。霧化法:把熔融金屬液用高壓氣體(氮氣、氬氣)或高速水流噴成小液滴,冷卻凝固成粉末。氣體霧化法粉末球形度高、流動性好,適合制造高性能零件;水霧化法成本低、效率高,粉末形狀不規則,常用于普通鋼鐵粉末及性能要求不高的制品。在航空航天領域制造高性能金屬粉末燒結板時,常采用氣體霧化法制備高質量的金屬粉末。開發表面鍍陶瓷層的金屬粉末,為燒結板增添良好的耐磨與耐腐蝕性,延長使用期限。天津金屬粉末燒結板活動價
放電等離子燒結技術是在粉末顆粒間施加脈沖電流,利用放電產生的瞬間高溫和高壓實現粉末快速燒結的方法。SPS技術具有升溫速度快(可達100-1000℃/min)、燒結時間短(幾分鐘到幾十分鐘)、能有效抑制晶粒長大等優點,適用于制備高性能金屬粉末燒結板。在制備納米晶金屬燒結板時,SPS技術能夠在極短時間內使納米粉末顆粒快速燒結,同時保持納米晶結構。例如,利用SPS技術制備的納米晶銅燒結板,其硬度比傳統粗晶銅燒結板提高了2-3倍,同時保持了良好的導電性和延展性。在制備梯度功能材料燒結板方面,SPS技術也具有獨特優勢。通過控制燒結過程中的溫度、壓力和時間等參數,可以在燒結板中形成成分和結構連續變化的梯度層。例如,制備具有耐磨外層和韌性內層的金屬梯度燒結板,用于機械零件的表面強化。SPS技術能夠精確控制梯度層的厚度和成分變化,提高梯度功能材料的性能和可靠性。山東金屬粉末燒結板供應商研發含碳納米管增強相的金屬粉末,大幅提升燒結板力學與導電性能。
金屬粉末燒結技術早可追溯至20世紀初,當時主要用于制備鎢絲等簡單制品。20世紀30年代,德國率先開發出青銅燒結過濾器,標志著金屬粉末燒結板開始進入工業應用領域。這一階段的產品主要采用簡單的壓制-燒結工藝,材料體系以銅、鎳等傳統金屬為主,產品性能相對單一。隨著粉末冶金技術的進步,金屬粉末燒結板進入快速發展期。不銹鋼、鈦合金等新材料體系相繼出現,等靜壓、粉末軋制等新工藝開始應用。產品性能提升,應用領域從簡單的過濾擴展到化工、汽車等多個行業。
制造金屬粉末燒結板的基礎是各類金屬粉末,常見的包括鐵、銅、鋁、鈦、鎳、鎢等純金屬粉末,以及多種金屬按特定比例混合的合金粉末。不同金屬粉末因其原子結構和物理化學性質的差異,賦予了燒結板不同的性能。鐵基粉末成本較低,來源,在燒結后能展現出良好的強度和硬度,常應用于機械制造領域,如制造機械零件的燒結板。銅基粉末具有出色的導電性和導熱性,在電子設備散熱基板、導電連接件等方面應用較多。鋁基粉末因其低密度特性,在對重量敏感的航空航天、汽車輕量化等領域備受青睞,可用于制造飛機結構件、汽車發動機缸體等燒結板。研制含金屬有機框架的粉末,賦予燒結板高比表面積與獨特吸附性能。
燒結是金屬粉末燒結板生產過程中的關鍵環節,其本質是在一定溫度和氣氛條件下,使成型坯體中的粉末顆粒之間發生原子擴散、結合,從而提高坯體的密度、強度和其他性能的過程。在燒結過程中,隨著溫度的升高,粉末顆粒表面的原子獲得足夠的能量,開始活躍起來,逐漸從一個顆粒表面遷移到另一個顆粒表面,形成燒結頸。隨著燒結時間的延長,燒結頸不斷長大,顆粒之間的接觸面積逐漸增大,孔隙逐漸縮小。同時,原子的擴散還導致晶粒的生長和再結晶,使坯體的組織結構逐漸變得更加致密和均勻。設計含金屬離子的粉末,讓燒結板用于醫療、食品行業,具備功能。四川金屬粉末燒結板
研發多元合金粉末,融合多種金屬優勢,讓燒結板具備更的綜合性能,適應復雜工況。天津金屬粉末燒結板活動價
在現代,各種先進制造技術在金屬粉末燒結板領域得到廣泛應用。除了前面提到的 3D 打印技術和納米粉末冶金技術外,計算機模擬與仿真技術也發揮著重要作用。通過計算機模擬,可以在實際制造之前對粉末的流動、成型過程以及燒結過程中的溫度場、應力場等進行模擬分析,預測產品性能,優化工藝參數,減少實驗次數,降低研發成本和周期。例如,在設計新型航空發動機用金屬粉末燒結板時,利用計算機模擬技術可以提前評估不同工藝參數下燒結板的性能,從而確定比較好的制造工藝。天津金屬粉末燒結板活動價