為滿足不同領域對金屬粉末燒結板性能的多樣化需求,研發新型合金粉末成為材料創新的重要方向。科研人員通過對多種金屬元素的組合設計和性能優化,開發出一系列具有優異綜合性能的新型合金粉末。例如,在航空航天領域,為了制造耐高溫、度且輕量化的部件,研發出了鈦 - 鋁 - 鈮等多元合金粉末。這種合金粉末在燒結后形成的燒結板,具有低密度、高比強度以及良好的高溫抗氧化性能。與傳統鋁合金燒結板相比,在相同強度要求下,重量可減輕 20% - 30%,同時能夠在 600℃以上的高溫環境中穩定工作,有效提高了航空發動機和飛行器結構件的性能與可靠性。開發含石墨烯量子點的金屬粉末,提升燒結板的光電性能與催化活性。甘肅金屬粉末燒結板的市場
增材制造技術,尤其是基于金屬粉末的 3D 打印技術,為金屬粉末燒結板的制造帶來了性的變化。與傳統成型工藝相比,3D 打印能夠直接根據三維模型將金屬粉末逐層堆積并燒結成型,實現復雜形狀燒結板的快速制造。在航空航天領域,利用選區激光熔化(SLM)技術制造航空發動機的復雜冷卻通道燒結板。SLM 技術能夠精確控制激光能量,使金屬粉末在局部區域快速熔化并凝固,形成具有精細內部結構的燒結板。這種冷卻通道燒結板可以根據發動機的熱流分布進行優化設計,有效提高冷卻效率,降低發動機溫度,提升發動機的性能和可靠性。與傳統制造方法相比,3D 打印制造的冷卻通道燒結板重量可減輕 15% - 20%,且制造周期大幅縮短,從傳統方法的數周縮短至幾天。江蘇金屬粉末燒結板貨源源頭設計梯度成分的金屬粉末,使燒結板不同部位呈現不同性能,滿足多元需求。
為了改善金屬粉末的成型性能、燒結性能以及終燒結板的性能,常常需要添加一些添加劑。添加劑的種類繁多,作用各不相同。潤滑劑是一類常見的添加劑,如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。在粉末壓制過程中,潤滑劑能夠降低粉末顆粒與模具壁之間的摩擦力,使粉末在模具中填充更加均勻,減少壓制壓力的不均勻分布,從而提高成型坯體的密度均勻性和表面質量,同時也有利于坯體的脫模,減少模具的磨損,延長模具的使用壽命。粘結劑在一些特殊的成型工藝中起著關鍵作用,如在注射成型中,常用的粘結劑有石蠟、聚乙烯、聚丙烯等。粘結劑能夠將金屬粉末粘結在一起,使混合粉末具有良好的流動性和成型性,便于通過注射機注入模具型腔中形成復雜形狀的坯體。在后續的脫脂和燒結過程中,粘結劑會被去除,但它在成型階段對保證坯體的形狀和尺寸精度至關重要。
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。研發多元合金粉末,將多種金屬優勢融合,賦予燒結板更出色綜合性能,適應復雜工況。
鈦基粉末以其優異的耐腐蝕性和生物相容性著稱,在化工、醫療等領域應用,如化工設備的耐腐蝕部件、人工關節等醫療器械的燒結板制造。鎳基粉末特別是在高溫合金中,能顯著提高材料的高溫強度和抗氧化性能,常用于航空發動機高溫部件、燃氣輪機葉片等燒結板的生產。鎢基粉末由于其高熔點和高硬度,常用于制造耐高溫、耐磨的燒結板,如在冶金、礦山等惡劣工況下使用的機械部件。粉末質量是決定燒結板性能的關鍵因素之一。質量的金屬粉末應具備高純度、均勻的粒度分布以及合適的顆粒形狀。高純度的粉末可減少雜質對燒結板性能的負面影響,確保其在物理、化學和力學性能上的穩定性。例如,在電子領域應用的燒結板,若金屬粉末中含有雜質,可能會影響其導電性和導熱性,進而降低電子設備的性能。利用靜電紡絲技術制備納米纖維增強金屬粉末,增強燒結板的力學性能。甘肅金屬粉末燒結板的市場
設計含量子點發光材料的金屬粉末,讓燒結板用于顯示領域時色彩更鮮艷。甘肅金屬粉末燒結板的市場
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。甘肅金屬粉末燒結板的市場