對金屬粉末進行表面改性是提升燒結板性能的有效手段。通過物理或化學方法在粉末表面引入特定的涂層或功能基團,可改善粉末的流動性、燒結活性以及與其他材料的相容性。例如,在金屬粉末表面包覆一層石墨烯,利用石墨烯優異的力學性能、導電性和導熱性,能夠增強燒結板的綜合性能。在復合材料領域,以表面包覆石墨烯的鋁粉制備的燒結板,其強度比未改性鋁粉燒結板提高了30%-40%,同時導電性和導熱性也得到明顯提升。石墨烯涂層還能有效阻止鋁粉的氧化,提高材料的耐腐蝕性。在環保領域,為了提高金屬粉末燒結板在污水處理中的過濾性能,對粉末進行表面親水性改性。通過在金屬粉末表面接枝親水性聚合物,如聚乙二醇等,使燒結板表面具有良好的親水性,能夠快速吸附和過濾污水中的油性污染物和懸浮顆粒。改性后的燒結板在污水處理中的過濾效率比未改性前提高了20%-30%,且具有良好的抗污染性能,可有效延長過濾設備的使用壽命,降低運行成本。制備含金屬氮化物的粉末,提高燒結板的高溫強度與化學穩定性。廣東大面積金屬粉末燒結板
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。龍巖金屬粉末燒結板活動價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。
活化劑可以提高金屬粉末的燒結活性,降低燒結溫度,縮短燒結時間。例如,在一些難熔金屬粉末的燒結中,添加少量的活化劑(如某些稀土元素)能夠改善燒結性能。活化劑的作用機制可能是通過在粉末表面吸附或與粉末發生化學反應,改變粉末表面的原子狀態和活性,促進原子的擴散和遷移,從而加速燒結過程。此外,還有一些特殊的添加劑,如為了提高燒結板的耐腐蝕性而添加的合金元素,為了改善其電磁性能而添加的磁性材料等。這些添加劑根據具體的應用需求和材料體系進行選擇和添加,以賦予燒結板特定的性能。
混合是將不同種類的金屬粉末或金屬粉末與添加劑按照一定比例充分混合均勻的過程,其目的是確保在后續的成型和燒結過程中,各種成分能夠均勻分布,從而使燒結板獲得一致的性能。混合工藝的好壞直接影響粉末的均勻性。常用的混合設備有V型混合機、雙錐混合機、三維運動混合機等。V型混合機由兩個不對稱的圓筒呈V型連接而成,在旋轉過程中,粉末在兩個圓筒內不斷翻滾、對流,從而實現混合。其結構簡單,混合效率較高,但對于一些流動性較差或易團聚的粉末,混合效果可能不理想。雙錐混合機的混合容器呈雙錐形,在旋轉時,粉末在容器內形成復雜的運動軌跡,包括軸向和徑向的混合,能夠較好地實現粉末的均勻混合,且對不同性質的粉末適應性較強。三維運動混合機則通過獨特的三維運動方式,使混合容器在三個方向上同時進行運動,粉末在容器內產生強烈的翻騰、擴散和剪切作用,混合效果更為理想,尤其適用于對混合均勻性要求極高的場合。合成含稀土元素的金屬粉末,有效改善燒結板微觀組織,增強其高溫穩定性與抗氧化性。
水霧化法是利用高速水流沖擊金屬液流,其冷卻速度比氣體霧化法快得多,能夠使金屬液迅速凝固成粉末。水霧化法的優點是成本低,生產效率高,但其制備的粉末形狀不規則,多為不規則的塊狀或片狀,且由于水與金屬液的接觸,可能會導致粉末表面存在一定程度的氧化和雜質污染。在一些對粉末性能要求相對不高的領域,如水霧化法制備的鐵基粉末常用于制造普通機械零件的燒結板。還原法是利用還原劑將金屬氧化物還原成金屬粉末的方法。常用的還原劑有氫氣、一氧化碳等。以氫氣還原金屬氧化物為例,其反應過程為:金屬氧化物與氫氣在一定溫度下發生化學反應,氫氣奪取金屬氧化物中的氧,將金采用微膠囊技術包裹添加劑粉末,在燒結時按需釋放,調控燒結板性能。廣州大面積金屬粉末燒結板
合成具有磁性的金屬粉末,制備用于電磁屏蔽或磁驅動的燒結板。廣東大面積金屬粉末燒結板
在航空航天領域,金屬粉末燒結板發揮著至關重要的作用。由于航空航天對材料性能要求極為嚴苛,粉末冶金技術正好滿足需求。粉末冶金高溫合金燒結板用于制造航空發動機渦輪盤、葉片等關鍵部件。例如,美國普惠公司F119發動機的渦輪盤采用粉末冶金鎳基高溫合金燒結板制造,其優異的高溫強度、抗氧化性和抗疲勞性能,提升了發動機的性能與可靠性。粉末冶金鈦合金燒結板憑借低密度、度和耐腐蝕性,用于制造飛機機翼大梁、機身框架等結構件,減輕飛機重量,提高燃油效率和飛行性能。同時,在航空航天設備的熱管理系統中,具有良好導熱性能的金屬粉末燒結板被用于制造散熱器等部件,確保設備在極端環境下能夠正常運行。廣東大面積金屬粉末燒結板