青岛粉末冶金技术服务为先 金聚金属粉末压制成型

-sps的发展与应用状况

1988年日本研制出第yi台工业型sps装置，并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后，日本推出了可用于工业生产的sps第三代产品，具有10～100t 的烧结压力和脉冲电流5000～8000a。近又研制出压力达500t，脉冲电流为25000a的大型sps装置。对于多元系的液相烧结，烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低，而高于易熔成分的熔点。由于sps技术具有快速、低温、gao效率等优点，近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了sps烧结系统，并利用sps进行新材料的研究和开发[3]。1998年瑞典购进sps烧结系统，对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作[4]。

国内近三年也开展了用sps技术制备新材料的研究工作[1,3]，引进了数台sps烧结系统，主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料[5～8]。sps作为一种材料制备的全新技术，已引起了-的广泛重视。

sps在材料制备中的应用

sps在材料制备中的应用

目前在国外，尤其是日本开展了较多用sps制备新材料的研究，部分产品已投入生产。sps可加工的材料种类如表1所示。除了制备材料外，sps还可进行材料连接，如连接mosi2与石磨[14]，zro2/cermet/ni等[15]。

近几年，-用sps制备新材料的研究主要集中在：陶瓷、金属陶瓷、金属间化合物，复合材料和功能材料等方面。其中研究多的是功能材料，他包括热电材料[16] 、磁性材料[17] 、功能梯度材料[18] 、复合功能材料[19]和纳米功能材料[20]等。其他比较-的有北科大粉末冶金研究所、钢铁研究总院、北京有色金属研究总院、株洲硬质合金集团有限公司“一五”重点建设的156个项目之一、四川自贡硬质合金有限公司从株洲分出的、赣州章源钨业、宁波东睦、杭州粉末冶金研究所等单位。对sps制备非晶合金、形状记忆合金[21] 、金刚石等也作了尝试，取得了较好的结果。

铁电材料

用sps烧结铁电陶瓷pbtio3时，在900～1000℃下烧结1～3min,烧结后平均颗粒尺寸<1μm，相对密度超过98%。由于陶瓷中孔洞较少[31]，因此在101～106hz之间介电常数基本不随频率而变化。

用sps制备铁电材料bi4ti3o12陶瓷时，在烧结体晶粒伸长和粗化的同时，陶瓷迅速致密化。用sps容易得到晶粒取向度好的试样，-察到晶粒择优取向的bi4ti3o12陶瓷的电性能有-的各向-[32]。

用sps制备铁电li置换iivi半导体zno陶瓷，使铁电相变温度tc提高到470k，而以前冷压烧结陶瓷只有330k[34]。

粉末冶金技术应用

1、cnc油压成形技术

cnc油压成形技术经过多年的开发已经进入量产阶段，虽然其购入成本较高但仍有多项优点，值得注意与重视。台湾保来得已有四台机器加入生产行列，如图示。亚洲其他的粉末冶金厂，如中国-、韩国、日本也都进行相同的设备的投资。

2、快速冷却(rapid cooling)

快速冷却炉其主要原理是在一般烧结炉的后段加上冷却段之结构，产品在经过烧结本体后，以附加的快速冷却设备，利用高压马达输出-的冷风，加速冷却的原理，使粉末冶金产品获得理想的金属组织与硬度，而不需再度热处理。此工程技术可提率节省成本。

具体的优点可归纳如下：(1)具高强度及硬度；(2)节省热处理制程；(3)外观清洁度佳 (4) 尺寸控制-。此项技术在欧洲的德国应用早。

3、微波烧结(microwave sintering)

微波烧结在学术界及研究单位已经研究多年，美国 spheric technologies, inc., 首先建造了可以用于小量生产的高温微波烧结炉，此设备适用于金属及陶瓷产品的雏型产品开发，但是受限于设备的开发及成本，该项技术还没有真正实现-应用。2可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产-金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。