粉末冶金的應用范文
時間：2023-11-21 18:13:17
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篇1
0.引言
所謂的粉末冶金材料指的是用幾種金屬粉末或者金屬與非金屬粉末為原料，通過配比、壓制成型以及燒結等特殊工藝制成的各類材料的總稱，而這種與熔煉和鑄造明顯不同的工藝也被統稱為粉末冶金法。因其生產流程與陶瓷制品比較類似，所以又被稱為金屬陶瓷法。就目前而言，粉末冶金法不單是用來制取某些特殊材料的方法，也是一種優質的少切屑或者無切屑方法，且其具有材料利用率高、生產效率高，節省占地面積及機床等優點。然而粉末冶金法也并非萬能之法，其無論是金屬粉末還是模具都有著較高的成本，且制品的形狀和大小都受到一定的限制。
1.粉末冶金材料的主要分類
1.1傳統的粉末冶金材料
第一，鐵基粉末冶金材料。作為最傳統也是最基本的粉末冶金材料，其在汽車制造行業的應用最為普遍，并隨著經濟的迅猛發展，汽車工業的不斷擴大，鐵基粉末冶金材料的應用范圍也就變得越來越廣闊，因此其需求量也越來越大。與此同時，鐵基粉末冶金材料對其他行業來說也非常重要。
第二，銅基粉末冶金材料。眾所周知，經過燒結銅基制作的零件抗腐蝕性相對來說比較好，且其表面光滑沒有磁性干擾。用來做銅基粉末冶金材料的主要材料有：燒結的青銅材質、黃銅材質以及銅鎳合金材料等，此外還有少量的具有彌散性的強化銅等材質。在現代，銅基粉末冶金材料主要備用到電工器件、機械設備零件等各個制造類領域中，同時也對過濾器、催化劑以及電刷等有一定的作用。
第三，難熔金屬材料。因這類材料的熔點、硬度、強度都比較高，因此其主要成分為難熔性的金屬及金屬合金復合材料，主要被應用國防、航空航天以及和研究領域等。
第四，硬質合金材料。所謂合金材料指的是由一種或者幾種難熔性的金屬經過碳化之后形成的硬質材料的總稱。其主要是由金屬粘結劑進行粘合之后，再用粉末冶金技術制作而成。因這類硬質合金材料具有高熔點、高硬度、高強度，所以常被用到切削領域。
第五，粉末冶金電工材料。在現代工業中，這種材料主要應用于儀表和電氣領域，尤其是各類分斷和接通電路重點額電接觸元件和電阻焊用的電極上。近幾年，隨著國內無線電技術的迅速發展，電阻器件的應用范圍也越來越廣泛，其主要材質就是這類材料。此外，粉末冶金電動材料對真空技術領域中的電力管陰極和電加熱元件也有著重要的作用。
第六，摩擦材料。顧名思義，這類材料具有很強的摩擦磨損性能，可以用于制造摩擦離合器以及制動器的摩擦部分。利用其摩擦磨損性較強的特點，有效實現各個元件之間動力的阻斷性和傳遞性，以此實現運動物體的及時減速和停止運動等。
第七，減摩材料。與摩擦材料相反，這類材料則具有較低的摩擦系數以及較高的耐磨性，其可以是金屬材質也可以是由非金屬材質構成。通常情況下，建模材料主要是由教導強度的金屬基體和具有減摩成分的劑構成。因粉末冶金法在一定程度上能夠對金屬材料的基體和減摩成分進行有效調整和控制，此外，這類減摩材料還具有較強的自性能，這就使得其在金屬鑄造領域和塑料減摩材料領域中發揮著重要作用。
1.2現代先進粉末冶金材料
第一，信息領域中的粉末冶金材料。在這里主要指的是軟磁材料，通常情況下，其又可以分為鐵氧體軟磁材料和金屬軟磁材料兩種，最大區別是前者出現較早，且只能通過粉末冶金燒結法獲取。因其在燒結過程中，軟磁材料有著較強的飽和磁化性能和較高的導磁率，所以被各個磁行業廣泛應用。
第二，能源領域中的粉末冶金材料。顧名思義，這種能源材料指的是在不斷的發展過程中，能夠對促進新能源建立和發展具有重要作用的材料，其能夠滿足各種新能源的不同需求。能源領域中的粉末冶金材料不僅僅是當今社會新能源發展的關鍵組成部分，還是新能源材料發展的重要前提和基礎。就目前而言，電池、氫能、太陽能等方面成為新能源材料發展的主要方向，并隨著技術的不斷進步，這類材料的應用范圍也變得越來越廣闊。
第三，生物領域中的粉末冶金材料。最近幾年以來，國內的生物研究領域取得了較大的進步，生物研究逐漸對我國的經濟發展及產業結構調整有著越來越重要的影響，為此國家對于生物研究領域所取得的重大突破也給予了高度關注，特別是生物材料研究方面。在醫學領域中，生物材料能夠有效改善人們的健康狀況，大大提高了人們的生活質量。
2.粉末冶金材料的應用研究
2.1在機械合金方面的應用
機械合金主要應用的是粉末冶金技術中的高性能球磨技術。其應用原理為：在高能球磨的基礎之上，有效利用了金屬粉末混合物的變形和易斷裂特性，逐步調整金屬粉末原子之間的距離，并最終形成合金粉末。所謂機械合金指的就是在固態形式下進行的固態反應，從而科學實現了合金化，而在這種狀態下形成的合金不會收到物質熔點及蒸汽壓力等因素的影響，進而表現出較強的穩定性。
2.2在干燥噴霧方面的應用
所謂的煩躁噴霧指的是運用霧化器將呈現出一定濃度的原料液轉變成一種具有噴射性能的霧狀液滴的形式，之后再經過一系列的接觸熱空氣程序將霧狀液滴迅速轉化成干燥劑，這就是粉粒狀干燥噴霧的制作過程。通常情況下，制作干燥噴霧需要經過四個基本階段，依次是料液霧化、熱干燥、蒸發干燥、分離四個流程。更為重要的是，在粉末的制作過程中，還可以依據不同的需求對粉粒形狀、大小進行相應的規定。
3.結語
上文系統的總結了粉末冶金材料的種類，并對其應用領域進行了分析研究。從中不難看出，相對普通材料來說粉末冶金材料無論是從性能上還是獲取上，都有著無法比擬的強大優勢，這也是目前這類材料應用廣泛的原因之一。未來，隨著經濟的發展及科技的進步，粉末冶金材料將會發揮出越來越重要的作用。
【參考文獻】
[1]張憲銘，張江峰.標準：粉末冶金材料的分類和牌號[J].世界有色金屬，2009（05）.
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由于企業與政府實施“收支兩條線”的目的不同,企業“收支兩條線”與政府財政“政支兩條線”相比,存在以下特點:
1.企業實施收支兩條線,要在考慮投入產出比、實現利潤的前提下統籌協調各單位的收入與支出。而行政事業單位的收入和支出并沒有必然的聯系。
2.企業“收支兩條線”管理具有較強的“發散性”;在收入環節除了對已到帳的現金進行管理,還要對企業的應收帳款進行管理;在支出環節則要與企業的支出體系相關,要“量力而行”,合理控制企業的費用支出;收支又都要與企業的資產經營和資本運營相結合。對于行政事業單位而言,其收支相對比較固定和簡單,兩條線管理的“發散性”較弱。
3.由于企業“收支兩條線”“發散性”較強,加之現金流量管理在企業財務管理中處于核心地位,企業有可能以“收支兩條線”資金管理模式為平臺和切入點構建企業的財務管理體系和內部控制系統。而行政事業單位,只要“收支兩條線”相關工作實施到位,就可以有效地達到嚴肅財經紀律和規范財政秩序的目的。
二、“收去兩條線”資金管理模式的構建
收支兩條線資金管理模式比較適合于有多個獨立的現賣收支部門或分支機構的大型企業或企業集團。企業構建“收支兩條線”資金管理模式的基本原則主要有:
(1)明確劃分收入資金和支出資金的流動,嚴禁現金坐支;
(2)確保收入的資金能夠及時、安全、足額地回籠,并能實行有效的集中管理,減少現金持有成本,加速資金周轉;
(3)圍繞企業利潤目標的實現。根據預算合理安排支出,并保持企業持續經營所必需的最佳現金余額。
(4)建立“收支兩條線”資金管理內部控制體系。在上述原則指導下,企業“收支兩條線”資金管理模式的構建可從規范資金的流向、流量和流程三個方面入手:
1.資金的流向方面:企業“收支兩條線”要求各部門或分支機構在內部銀行或當地銀行設立兩個帳戶(收入戶和支出戶),并規定所有收入的現金都必須進入收入戶(外地分支機構的收入戶資金還必須及時、足額地回籠到總部),收入戶資金由企業資金管理部門(內部銀行或財務結算中心)統一管理,而所有的貨幣性支出都必須從支出戶里支付,支出戶里的資金只能根據一定的程序由收入戶劃撥而來,嚴禁現金坐支。
2.資金的流量方面:在收入環節上要確保所有收入的資金都進入收入戶,不允許有私設的帳外小金庫。另外,還要加快資金的結算速度,盡量壓縮資金在結算環節的沉淀量;在調度環節上通過動態的現金流量預算和資金收支計劃實現對資金的精確調度;在支出環節上、根據“以收定支”和“最低限額資金占用”的原則從收入戶按照支出預算安排將資金定期劃撥到支出產,支出戶平均資金占用額應壓縮到最低限度。有效的資金流量管理將有助于確保收入資金及時、足額地回籠,各項費用支出受到合理的控制和內部資金的有效調劑。
3.資金的流程方面:資金流程是指與資金流動有關的程序和規定。它是收支兩條線內部控制體系的重要組成部分,主要包括以下幾個部分。
(1)關于帳戶管理、貨幣資金安全性等規定;
(2)收入資金管理與控制;
(3)支出資金管理與控制;
(4)資金內部結算與信貸管理與控制;
(5)收支兩條線的組織保障等。
需要說明的是,收支兩條線是一種企業的內部資金管理模式,它與企業的性質、發展戰略、管理文化和組織架構都有很大的關系。因此,企業在構建收支兩條線管理模式時,一定要注意與自己的實際相結合,以管理有效性為導向。比如、把資金從收入戶向支出戶劃撥就有三種方式可以選擇:一是總公司統一劃撥,便于集中控制;二是經營單位就地劃撥,便于靈活控制;三是經營單位的上一級單位劃撥、便于平衡控制。選擇哪一種劃撥方式必須結合企業的實際情況而定。
三、落實“收支兩條線”資金管理模式過程中應注意的問題企業在落實收支兩條線資金管理模式過程中,應該注意以下問題:
1.加強銀行帳戶的管理、在實行收支兩條線過程中,應對現金收支部門或分支機構銀行帳戶的開設、使用和清理實行嚴格的集中管理。單位應就收入戶和支出戶的使用同銀行簽定協議,利用銀行資源來維持收支兩條線管理。設有內部銀行或財務結算中心的單位。下屬單位可不在銀行開戶而在內部銀行或財務結算中心開戶。
2.強調結算紀律。嚴禁現金坐支。在收支兩條線資金管理模式中,不僅收入的現金不得直接用于開支,銀行收入戶的資金也不能直接用于開支,所有支出的資金來源只能是支出戶。為了杜絕現金坐支。企業還應采取措施進一步強調結算紀律,如當回收入的現金應及時繳存收入戶,超過規定限額的現金必須通過銀行支付,以及不難白條抵庫等。
3.以現金流轉為核心來進行財務管理這一觀點正在被理論界和實務界越來越多的人士所認同。只有控制現金流量才能確保收入項目資金的及時回籠及各項費用支出的受控,才能加速資金的周轉,提高資金的使用效益;在預算管理中,各項預算項目應以現金流為控制源頭。因此,企業應有意識地圍繞現金流轉這一核心,借助于收支兩條線這一平臺,結合企業的實際情況來構建適合于自身的財務管理體系和內部控制系統。
篇3
英文名稱：Powder Metallurgy Industry
主管單位：中國鋼鐵工業協會
主辦單位：鋼鐵研究總院;中國鋼協粉末冶金專業協會;中國機協粉末冶金專業協會
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：16開
國際刊號：1006-6543
國內刊號：11-3371/TF
郵發代號：82-79
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1991
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
篇4
1粉末冶金技術應用于鋼鐵循環經濟的意義
1.1提升資源利用率
粉末冶金是制取金屬粉末或用含有金屬的混合粉末作為原料，通過化學方法、物理方式進行加工，制造金屬材料、復合材料以及其他各種類型制品的一種生產、加工技術。在鋼鐵工業的生產活動中，會產生許多金屬粉末和混合粉末，對其進行二次加工可以有效提升鐵資源的利用率[1]。
1.2提升經濟效益
鋼鐵循環經濟的重要追求之一即是對經濟效益的提升，而粉末冶金技術則是鋼鐵循環經濟的重要組成部分，其可以通過對金屬粉末的二次利用達到提升企業經濟效益的目的[2]。
2粉末冶金技術在鋼鐵循環經濟中的應用
2.1含鐵粉末產生的環節
一般來說，鋼鐵企業的含鐵粉末主要是來自于兩個生產環節，即煉鐵原料系統和出鐵口系統，以武漢鋼鐵集團為例，其部分產生含鐵二次資源的統計如表1所示。
2.2制取鐵粉的方式和要求
2.2.1利用固體碳制取鐵粉
固體碳還原法是目前使用較為廣泛的鐵粉制取方法，其具有操作簡單、技術成熟、經驗豐富的優勢，其基本原理是將還原劑、脫硫劑加入含鐵粉末中，再進行粉碎篩選，直到所獲鐵粉達到合格要求，具體流程是，在各生產車間放置收集設備，對含鐵粉末進行收集，之后對其進行簡單加熱，使粉末中的水分蒸發，放入反應容器中，加入固體碳還原劑，初步將鐵粉和其他雜質脫離，再加入脫硫劑，去除鐵粉中的硫化物，之后通過磁化設備進行精選，得到質量較高的鐵粉后，通過專業設備進行檢測，如果其質量達標，則屬于合格產品，可以用于正常使用，如果質量不達標，則需進行二次制取，重新篩選，直到合格為止，利用固體碳回收的鐵粉，其品質較高，利用粉末冶金技術，可以將其加工成復合材料和金屬材料，用于相關領域[3]。
2.2.2固體碳回收法對含鐵粉末的要求
一般來說，含鐵粉末是在加工過程或者出鐵時產生，由于加工技術、鋼鐵用途的差異，含鐵粉末往往也不盡相同，比如含硫量、其他雜質含量的不同等。主要標準為粉末的鐵含量，鐵含量在70％以上的混合粉末回收價值較大，由于我國目前對含鐵粉末二次加工的技術并不是特別先進，如果混合粉末中鐵含量較低，那么加工所需花費和消耗將大于回收的鐵粉的價值，二次利用就沒有意義了，通常來說，如果混合粉末中鐵粉含量低于20％，就不適合通過固體碳方式進行回收，同時，如果混合粉末中鹽酸等不溶物的含量大于1％、硫含量大于0.5％，也要考慮更合適的回收方式，比如磁化裝置回收法。
2.2.3磁化裝置回收法
磁化裝置回收法是最簡單的鐵粉回收法，其基本原理是利用鐵元素同極相斥、異極相吸的原理，通過對較大型的裝置進行磁化，使其將鐵粉從混合粉末中分離出來。磁化裝置回收法的基本流程是，在車間、出鐵口周圍安置混合粉末回收裝置，大量收集混合粉末，之后提取部分粉末送檢，研究其鐵含量，如果鐵含量較高，則可以通過固體碳等方式回收，如果其鐵含量在30％以下，則表明這部分混合粉末適合通過磁化裝置回收法進行回收[4]。
2.3鐵粉的壓制
通過固體碳、磁化裝置等方式完成鐵粉收集工作后，需要對鐵粉進行壓制處理，將其加工成具有一定規格和形狀的鐵坯，壓制處理的方式通常為加壓式，即通過物理方法向鐵粉增加壓力，將顆粒之間的空氣擠壓出去，使其最終成型[5]。
2.4鐵坯的燒結
燒結是壓制過后的進行粉末冶金的關鍵技術。壓制成型后的鐵坯，往往依然含有較多的雜質、碳化物、硫化物等，通過燒結，可以使鐵坯在高溫中發生變化，最終將雜質去除。通常來說，燒結分為元燒結和多元燒結，一些特殊的領域也會采用熔浸、熱壓等燒結方法。燒結環節需要重點注意的是溫度，其基本流程是，將鐵坯輸入燒結設備中，如果采取的是固相燒結，需保持燒結溫度低于鐵坯的熔點，鐵坯只發生純金屬的組織變化，同時鐵粉顆粒間黏結、致密化，金屬組織間的不會出現溶解，也不出現合金等新型金屬。燒結過后的鐵坯，基本上可以滿足各行業所需，其雜質等經過鐵粉制取、燒結已經基本被清除，此時可以根據所要加工的工件對鐵坯進行熱處理、電鍍、軋制等，將其制成工件或者使其符合下一步加工的要求[6]。
2.5回收鐵粉的應用
調查顯示，利用回收的鐵粉進行機械加工，材料利用率往往在90％以上，而直接使用金屬材料進行加工，利用率只有50％左右，一個值得注意的現象是，大部分的回收鐵粉都被應用于汽車制造行業，日本80％的回收鐵粉應用于汽車零部件制造，其行業利潤也遠大于我國，如何將回收鐵粉應用于汽車制造領域或者其他領域，是目前我國相關行業需要考慮的問題。
3總結
對資源進行二次利用，是社會進步的體現，也是時展的要求，在鋼鐵循環經濟中應用粉末冶金技術，充分了解鐵粉回收、鐵坯壓制、鐵坯燒結等關鍵環節并對其進行有效把控，有利于粉末冶金技術的發展、進步，也有利于其在鋼鐵循環經濟中的進一步應用。
作者:胡沙 潘友發 單位:商丘陽光鋁材有限公司
參考文獻
[1]郭志猛，楊薇薇，曹慧欽.粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J].粉末冶金工業，2013，（3）：10-20.
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[3]任朋立.淺析粉末冶金材料及冶金技術的發展[J].新材料產業，2014，（9）：17-20.
[4]陳曉華，賈成廠，劉向兵.粉末冶金技術在銀基觸點材料中的應用[J].粉末冶金工業，2009，（4）：41-47.
篇5
金剛石可切削性指標主要選擇刀具磨損和工件表面質量。由圖5和圖6可以看出，深層滲氮純鐵的金剛石可切削性較好，其中滲氮純鐵試樣的表面粗糙度值在6nm以下，刀具磨損主要以微崩刃為主，崩刃長度約35μm，原因可能是主軸轉速較高而且ε-Fe2-3N相脆性較強，切削時易引起高速沖擊，可以通過控制工藝參數使刀具磨損進一步減小。傳統認為金屬材料可被加工出鏡面質量與其中某些重要微量元素及其分布有關。此次純鐵滲氮層成分主要為Fe2-3N，幾乎無其他元素，說明Fe2-3N物質本身具有被金剛石加工出鏡面質量的潛質。由此得到一個啟示：氮化鐵材料適合金剛石超精密切削。表面改性的實質是在被加工件表面制造了一種新材料，然后對此化合物層進行切削。如果有針對性地將表面改性方法中幾個缺陷加以克服，直接制備出整體單相可控、雜質很少的氮化鐵(或加入微量有益于減少刀具磨損和提高表面質量的合金元素)工件材料，將非常有可能解決黑色金屬的金剛石超精密切削問題。
2氮化鐵粉末冶金鋼的金剛石可切削性實驗研究
2.1氮化鐵粉末冶金鋼的制備
氮化鐵材料的制備研究可以追溯到20世紀50年代初，Jack最早確定了Fe-N相圖，并從結構上分析和確定了相、相、相和相及其他氮化鐵。這些氮化鐵在強度、硬度和韌性等方面有著各自不同的特點。由于氮化技術在表面強化方面具有明顯的優勢，所以被廣泛用于動力機器制造工業。近年來，由于氮化鐵具有優異的軟磁性能和良好的耐腐蝕和抗氧化性，被應用在了制作磁記錄介質、磁感元件和吸波材料等方面，受到了廣泛的關注[9]。國內東北大學佟偉平教授[10,11]]以及西南交通大學楊川教授的課題組[12,13]等在單相氮化鐵納米粉體制備以及鐵氮粉末冶金方面做了大量研究。粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，制取金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術[14]，已成為新材料科學和技術中最具有發展活力的領域之一[15]，而鐵基粉末冶金材料是最重要的粉末冶金材料之一。西南交通大學楊川教授的課題組采用將一般純鐵粉進行模壓成形方式加工成生坯，在燒結過程中進行滲氮處理的方法制備鐵氮粉末冶金零件取得了一定效果，其燒結后的主要成分由Fe和Fe4N兩相組成（部分原因是燒結溫度高，導致脫氮），孔隙度為8.73~11.14，密度為6.2035~6.591g/cm3，硬度為128.3~307.1HV。本研究采用此材料進行初步切削實驗。
2.2切削實驗結果及討論
實驗條件及實驗裝置同圖4，金剛石切削氮化鐵粉末冶金鋼所產生的刀具磨損和工件表面質量分別如圖7、圖8所示。金剛石刀具在直接切削相同面積的模具鋼時，VB值達16μm，而金剛石刀具切削氮化鐵粉末冶金鋼后的VB值僅為1.16μm。與直接切削模具鋼相比后刀面磨損明顯減小。工件端面靠近圓心處的表面粗糙度為64.34nm（實驗最大切削距離處）。在靠近端面外側附近還觀察到了如圖9所示的孔隙。盡管氮化鐵粉末冶金鋼的各項指標（孔隙度、密度、硬度以及成分等）與光學級模具型芯材料的要求還有一定距離，但此結果已經說明了氮化鐵材料的金剛石可切削性較好。還需要進一步提高各項指標以達到模具鋼的性能要求，以及嚴格控制其成分，如果能進一步控制氮化鐵為某一單相，從而還可以驗證是哪種相對減少金剛石刀具磨損起著關鍵作用，進而可以揭示工件表面改性方法的內在機理。
3結論
篇6
【關鍵詞】激光焊接技術；原理；應用
一、激光焊接技術的基本原理
激光焊接就是以激光為熱源進行的焊接。激光是一束平行的光，用拋物面鏡或凸透鏡聚光，可以得到高的功率密度。與電弧焊接的功率密度102～104kw/cm比較，聚集的激光束可以得到105～108kw左InZ的功率密度。用功率密度高的熱源進行焊接，可以得到熔深較大的焊縫。激光焊接可以得到與電子束焊接同樣熔深的焊縫。激光焊接可使表面溫度迅速上升，激光照射完后迅速冷卻，可以進行熔融或非熔融的表面處理。當功率密度大于103kw/c耐時，可進行熔深較大的焊接。這時，在大氣中熔融金屬容易被氧化。因此，要用Ar、He、CO，等氣體密封焊接部位。尤其是提高功率密度時，瞬間從光束中熔融金屬被排出，這時若輔以高壓氣體吹掃，可促進熔融金屬排出，適宜進行開孔或切斷。激光焊接最大的特點是選擇適合的焊接材料和功率密度，可以得到穩定的焊接形態。激光焊接有兩種基本方式：傳導焊與深熔焊。這兩種方式最根本的區別在于：前者熔池表面保持封閉，而后者熔池則被激光束穿透成孔。傳導焊對系統的擾動較小，因為激光束的輻射沒有穿透被焊材料，所以，在傳導焊過程中焊縫不易被氣體侵人；而深熔焊時，小孔的不斷關閉能導致氣孔的產生。傳導焊和深熔焊方式也可以在同一焊接過程中相互轉換，由傳導方式向小孔方式的轉變取決于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脈沖持續時間。激光脈沖能量密度的時間依賴性能夠使激光焊接在激光與材料相互作用期間由一種焊接方式向另一種方式轉變，即在相互作用過程中焊縫可以先在傳導方式下形成，然后再轉變為小孔方式。可以調節激光焊接過程中各因素相互作用的程度，使得小孔建立以后能夠在脈沖間歇階段收縮，從而減小氣體侵入的可能性，降低氣孔產生的傾向。
二、激光焊接技術的應用領域
（1）制造業領域。20世紀80年代后期，千瓦級激光器成功應用于工業生產，而今激光焊接生產線已大規模出現在汽車制造業，成為汽車制造業突出的成就之一。90年代美國通用、福特和克萊斯特公司竟相將激光焊接引入汽車制造，盡管起步較晚，但發展很快。日本的本田和豐田汽車公司在制造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝，高強鋼激光焊接裝配件因其性能優良在汽車車身制造中使用的越來越多。（2）粉末冶金領域。隨著科學技術的不斷發展，許多技術對材料有特殊要求，應用冶鑄方法制造的材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優點，在某些領域如汽車、飛機、工具刃具制造業中正在取代傳統的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，使粉末冶金材料的應用受到限制。在20世紀80年代初期，激光焊以其獨特的優點進入粉末冶金材料加工領域，為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景，如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊方法焊接金剛石，由于結合強度低，熱影響區寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釬料熔化脫落，采用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。（3）電子工業領域。激光焊接在電子工業中，特別是微電子工業中得到了廣泛的應用。由于激光焊接熱影響區小，加熱集中迅速、熱應力低，因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中，顯示了獨特的優越性，在真空器件研制中，激光焊接也得到了應用，。傳感器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05～0.1mm，采用傳統焊接方法難以解決，電弧焊容易焊穿，等離子焊穩定性差，影響因素多，而采用激光焊接效果很好。（4）生物醫學領域。生物組織的激光焊接始于20世紀70年代，Klink等及Jain用激光焊接輸卵管和血管的成功及顯示出來的優越性，使更多研究者嘗試焊接各種生物組織，并推廣到其它組織的焊接。有關激光焊接神經方面，目前國內外的研究主要集中在激光波長、劑量及對功能恢復及激光焊料選擇等方面，劉銅軍在激光焊接小血管及皮膚等基礎研究的基礎上又對大白鼠膽總管進行了焊接研究。激光焊接方法與與傳統的縫合方法比較，激光焊接具有吻合速度快，愈合過程中沒有異物反應，保持焊接部位的機械性質，被修復組織按其原生物力學性狀生長等優點，將在以后的生物醫學中得到更廣泛的應用。（5）其他領域。在其他行業中，激光焊接也逐漸增加，特別是在特種材料焊接方面，我國進行了許多研究，如對BT20鈦合金、HE130合金、Li-ion電池等激光焊接。德國玻璃機械制造商Glamaco Coswig公司與IFW接合技術與材料實驗研究院合作開發出了一種用于平板玻璃的激光焊接新技術。
參 考 文 獻
[1]游德勇，高向東．激光焊接技術的研究現狀與展望[J]．焊接技術．2008（4）
[2]楊春燕．激光焊接技術的應用與發展[J]．西安航空技術高等專科學校學報．2008（5）
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【關鍵詞】金屬基復合材料 性能 關鍵技術
一、背景
20世紀60年代，美國航天飛機主艙體的主龍骨的支柱就采用了硼纖維增強鋁基復合材料；20世紀80年代初期，逐漸強化對碳纖維增強鋁基復合材料制備工藝技術研究力度，如壓鑄、半固態復合鑄造以及噴射沉積和原位金屬直接氧化法、反應生成法。80年中期開始加強對金屬基復合材料界面穩定性研究。
二、金屬基復合材料特征性能內容
高強度、高模量、低密度的增強纖維的加入，使MMC的比強度和比模量成倍地提高；良好的高溫穩定性和熱沖擊性。金屬基體的高溫性能比聚合物高很多，加上增強材料主要為無機物，在高溫下具有很高的強度和模量，因此MMC比基體金屬具有更高的高溫性能；熱膨脹系數小、尺寸穩定性好；良好的導熱性；不吸潮、不老化、氣密性好。
三、MMC的制備工藝和制備方法研究
金屬基復合材料的制備工藝研究主要包含以下幾個方面：金屬基體和增強物的結合方式和結合性；增強物在金屬基體中的混合分布情況；降低成本，復合材料硬度、穩定性的提升；避免連續性纖維在制作中的出現傷損狀況。
目前制備方法有固態法，液態法，噴涂噴射沉積，原位復合等。
（一）固態法。固態法指在制備過程中把纖維、顆粒等與金屬基體按照原始設計要求，通過低溫、高壓條件將二者復合粘結，最終形成金屬基復合材料。該制備方法整個工藝保持在低溫環境下、且金屬材料和纖維、顆粒等增強物狀態呈現為固態、界面反應不嚴重。固態法制備工藝包含以下兩個方面：
1.擴散結合。擴散結合是指金屬材料在一定溫度和壓強下，把新鮮清潔表面的金屬和增強材料，通過表面原子的互相擴散而連接在一起的固態化焊接技術。如圖
2.粉末冶金。粉末冶金（Powder Metallurgy）適應范圍廣，對于長纖維、短纖維、顆粒性金屬基增強材料的制備都適合，粉末冶金制作工藝是將金屬材料和增強物（顆粒、纖維等）按照一定要求混合，并經過壓制、燒結及后期一系列處理工藝制成金屬基復合材料。在制備過程中，為提升該方法產品的壓制性和燒制收縮率，可根據實際需要加入液相燒結組元，通過這種工藝制備的金屬基復合材料可有效增強其室、常溫條件下材料的硬度、耐磨度的部分。[1]粉末冶金法工藝過程如下圖
（二）液態法。液態法包含壓鑄、半固態的符合鑄造、攪拌法和無壓滲透法等，根據其內容劃分又稱之為“熔鑄法”。這些方法的共同持點是金屬基體在制備復合材料時均處于液態。這種方法優點顯著，成本低、基礎設施要求不高，且只需要一次性即可完成，它的這些優勢決定其可批量大規模進行生產。其中日本松下潤二 采用離心鑄造法制造出AlSi 基石墨增強復合材料[2]。
（三）噴涂與噴射沉積。噴涂沉積主要應用于纖維增強金屬基復合材料的預制層的制備，亦可以作為獲取層狀復合材料坯料的方法。該工藝主要用作顆粒型金屬復合材料的制作，其最大的優勢在于對增強材料、金屬潤濕要求不高，接觸時間較短且界面反應量少。
（四）原位復合。解決了增強材料與金屬基體之間的相容性問題、即增強材料與金屬基體的潤濕性要求。解決了高溫下的界面反應等。例如：
四、技術關鍵以及難點
主要是加工溫度高，性能波動，成本高以及制造工藝中的金屬基復合材料中的金屬與增強物的相容性。
五、應用前景
金屬基復合材料獨特優勢，決定其必然在將來得到廣泛利用，并得到規模生產，且伴隨著科技發展，其成本亦會變得越來越低。當前就工藝技術而言，鑄造法和原位復合法得到廣泛應用，前者工藝流程簡易、且成本廉價，而后者具備優良工藝特征，具備極強發展前景。若將來可綜合二者，金屬基復合材料將會取得更為顯著的成果。
參考文獻：
篇8
2013年3月7日，懷柔區區委書記齊靜從北京市副市長茍仲文手中接過中關村國家自主創新示范區懷柔園的牌子，不到一年的時間，懷柔園已在加速產業升級方面取得了顯著的成績。
“我們將以三大特色園區建設和龍頭項目帶動為抓手，大力引進科技資源，積極發展戰略性新興產業集群，使懷柔園在‘十二五’期間迅速成長。”
懷柔園負責人所說的三大特色園區即納米科技產業園、科技服務產業園和數字信息產業園。納米科技產業園不僅是懷柔園的一張金名片，也是北京市的一個符號。2013年6月18日，懷柔納米科技產業園被科技部高新司評定為北京國家納米高新技術產業化基地。這是中國第二個納米領域國家級高技術產業基地。
“我們對懷柔納米科技產業園定下的目標是，到2015年實現總產值200億，到2020年達到500億。未來我們要把納米科技產業園做成全國的納米科技創新源頭，聚集納米產業鏈的各大要素。”懷柔園負責人告訴記者，僅2013年上半年就吸納了13個項目，到現在為止，建成時間才2年的納米科技產業園一共有29個項目入駐。這些項目分布在環保、能源、傳統工業、生物醫療四大領域。比如在水處理領域，吸引了行業龍頭企業碧水源公司；在能源領域，吸引了有研粉末公司；在生物醫療領域，吸引了歐亞瑞康等龍頭企業。
除了納米科技產業園，懷柔園引以為豪的還有科技服務產業園。科技服務產業園脫胎于中科院懷柔科教產業園，始于2009年6月12日，它由教育基地即中科院大學、科研與轉化基地、北京綜合研究中心三部分組成。
中科院大學占地1300畝，計劃2014年全部竣工；科研與轉化基地占地1334畝，有12個研究所的24個項目入駐；北京綜合研究中心一期工程總投資預計75.7億元，計劃2014年啟動建設，2019年全部建成，包括北京先進光源、物質科學綜合極端條件設施、地球系統數值模擬裝置等三大科學裝置和依托于科學裝置的若干研究中心。
“科技服務產業園引進世界先進的服務資源和模式，探索科技服務業快速發展道路，力爭率先形成帶動北京、輻射全國、鏈接全球的世界級科技創新專業化服務基地。到2020年，科技服務業將實現總收入120億元，培育大型龍頭企業10家，集聚10家市場化運行孵化平臺。”
與此同時，懷柔園抓住新一代信息技術產業發展和產業價值鏈中數據、信息等服務業態專業化布局的機遇，在園區布局建設數字信息產業園，總面積800畝。重點發展云計算關鍵技術研發與應用、物聯網關鍵技術研發與應用、大型數據中心建設、芯片研發設計、數字內容領域。其中北京超級云計算中心，其計算速度達到了千萬億次/秒，2013年已投入運營。
“懷柔園要打破傳統的規模外延、技術外生、市場外向的發展路徑依賴，在‘綠色生態，創新驅動、內生發展’的道路上更進一步，探索一條全面轉型升級的發展路徑，打造成為符合首都經濟轉型升級和中關村建設要求的新型科技園區。”懷柔園負責人說。
瑪氏食品：
創新鑄成品牌多元化
集瑪氏在華的行政管理中心、結算中心、人才發展中心以及科技研發中心等總部職能于一身的瑪氏（食品）中國有限公司總部基地于2010年9月落戶懷柔雁棲經濟開發區，總投資達1.3億人民幣。當時瑪氏中國總裁易瀚博在致辭中表示，作為全球前三甲的食品企業，瑪氏將其中國總部基地項目選址在北京市懷柔區雁棲經濟開發區，不僅充分表明了瑪氏對北京投資環境的看好，同時也顯示了對中國市場未來發展的巨大信心。
時任懷柔區區長池維生在奠基儀式上的致辭中也特別指出，瑪氏中國總部基地項目不僅符合北京市“人文北京、科技北京、綠色北京”的城市發展戰略，更是與其建設“世界城市”和懷柔區經濟發展的戰略構想相契合，瑪氏中國總部基地項目所呈現出的經濟與環境和諧發展這一“綠色”雙贏的特點，正是對可持續發展理念的集中詮釋。
這個全球最大的家族企業在中國有三大生產基地，其中有兩大生產基地就在懷柔園，2013年產值25.9億，稅收5.0億。瑪氏中國以其眾多的國際知名品牌，如德芙（DOVE）、M&M's、士力架（SNICKERS）、彩虹糖（SKITTLES）、寶路PEDIGREE）、偉嘉（WHISKAS），在市場上樹立起自己的形象。作為瑪氏公司在中國的業務，瑪氏中國代表全球領先的食品生產商，由寵物護理、巧克力、箭牌業務組成，是全球超過300億美元銷售額的重要組成部分。
創立于1911年的瑪氏公司是全球最大的食品生產商之一，是全球巧克力、寵物護理、糖果等行業的領導者，擁有眾多世界知名的品牌。在這些品牌中，價值超過十億美元的品牌就包括德芙、瑪氏、M&M’S、士力架、UNCLE BEN’S、傲白、寶路、皇家、偉嘉和特趣。其中，糖果巧克力類產品和寵物類產品銷量分別位居全球同類產品首位。目前全球有三分之一的寵物每天都在食用瑪氏公司的寶路狗糧和偉嘉貓糧。2008年10月，瑪氏聯手股神巴菲特，斥資230億美元收購口香糖制造商箭牌，迅速得到一個充分全球化的網絡，以及與主業巧克力相比更具有健康形象的業務。
1983年，瑪氏公司開始通過分銷商在中國市場上銷售糖果產品。1990年，作為最大的贊助商之一，瑪氏公司以M&M's品牌贊助了第十一屆亞運會。這次贊助活動使瑪氏與中國消費者建立了深厚的關系和友誼，使M&M's成為中國最受歡迎的糖果品牌之一。1993年， 瑪氏食品（中國）有限公司在北京正式成立，是最早的外商獨資企業之一。巧克力生產工廠在同年建成投產。1995年又投資建立了寵物食品工廠，生產寶路狗糧和偉嘉貓糧。1996年將中國的公司總部和巧克力糖果生產廠落戶懷柔。2008年，瑪氏中國以士力架巧克力作為奧運會官方巧克力，贊助了北京奧林匹克運動會。 2010年，瑪氏巧克力總部落戶懷柔。
碧水源：創新引領跨越式發展
2013年12月16日，萬眾矚目的2014年碧水源新品會在北京召開，全球首發了國際領先的超低壓納濾膜凈水機，全面塑造“碧水源，凈水行業第一專業品牌”形象。
碧水源進入凈水民用市場并非拍腦門戰略，而是在進行了充分的市場調研之后，并結合自身的研發、技術、產能及資金優勢做出的前瞻。成立于2001年的碧水源，視科技創新為企業持續發展的生命，先后與清華、浙大等高校強強聯合，吸納國際一流的行業專家學者，形成強大的研發團隊，取得多達170項專利技術成果，掌控國際核心膜技術，堪稱世界前三甲。
十多年的積淀，碧水源在工程凈水領域業績遙遙領先，膜過濾技術久經考驗，也為民用凈水應用打下了基石。如奧運水環境工程、國家大劇院景觀水工程、滇池流域、太湖流域、海河流域治理等國家水環境治理重點工程，每年為我國提供高品質再生水達30億噸，是解決我國“水污染、水資源匱乏、飲水安全”問題的強力技術支撐。“在這樣的背景下，開拓進入民用凈水市場，完全是專業的技術和團隊做專業的事情。很多民用凈水企業，都是從其他行業轉行的，不具備對核心技術的掌握，膜濾芯只能依靠外購，受制于人，碧水源具備完全擁有自主知識產權的世界頂級膜過濾技術。”碧水源凈水科技有限公司總經理梁輝自豪地說，“民用凈水與工程凈水不同，不僅需要技術，還需要資金。2010年4月碧水源成功上市，資金優勢凸顯，足夠的資金投入為拓展民用凈水領域新業務解除了后顧之憂，也加快了生產線的建設投產，成為規模化生產膜濾芯和凈水產品的少數企業之一。”
截止目前，碧水源有世界最大、工藝水平一流的膜研發與生產基地，年產高品質增強型PVDF中空纖維微濾膜400萬㎡、超濾膜200萬㎡、反滲透膜100萬㎡和超低壓反滲透膜100萬㎡，建成了現代化的民用凈水設備生產線，年產100萬臺，并配備國際領先的產品檢驗和水質檢測系統。“如此龐大的生產能力屬國內唯一，在世界也屬領先水平。”
本次首發的新產品超低壓納濾膜凈水機堪稱國際領先。超低壓納濾膜是碧水源耗費巨資，從美國引進反滲透膜生產線，歷時2年，近100名國內外專家參與研發，專為民用凈水市場開發的重量級膜產品，是目前世界上技術最先進、獨一無二的凈水膜材料。超低壓納濾（NF）是介于超濾與反滲透之間的一種壓力驅動膜分離技術，其截留分子量在200～1000的范圍內，孔徑為幾納米。相比反滲透膜，納濾膜具有操作壓力低（一般在0.5-2.0MPa，故有“低壓反滲透”之稱）、水通量大的特點。低壓納濾膜多為復合膜及荷電膜，因而其耐壓密性和抗污染能力強。此外，還保留了部分對人體有益的營養元素，克服了超濾膜不能去除重金屬和水垢、反滲透膜出水過于純凈的缺點，更適于民用凈水領域。
“超低壓納濾膜制水時僅需要2-3公斤壓力，低壓節能，廢水率僅為普通RO膜的1/10，是一項最具發展前景的節能節水產品。”梁輝介紹，碧水源第二代產品WaterPad便攜式凈水機因時尚超薄、精致小巧、安裝和濾芯更換便捷等顯著特點而著稱于業界，僅一年時間即突破了4萬臺的銷量大關；WaterPlant迷你水廠采用微濾、超濾、超低壓反滲透三膜組合，做到大通量、無壓力桶、無廢水，在業界獨秀一枝。另外，碧水源還了首款智能化高端全屋凈水機。
有研粉末：創新實現“開藥方”式飛躍
與外企瑪氏食品和民企碧水源的性質不同，有研粉末新材料（北京）有限公司（簡稱有研粉末）是北京有色金屬研究總院科研院所轉型的國企，但這并沒阻礙它在技術創新上的作為。
自2004年3月4日成立以來，通過技術創新，有研粉末已發展成為國內排名第一，亞洲規模最大，世界第三的高新技術企業。其金屬粉末及粉末冶金制品的年產能達到1.7萬噸，國內市場占有率約35%，國際市場占有率約10%，是主要競爭對手金川公司和重慶冶煉公司市場占有率之和。尤其是近兩年來，經過并購重組，有研粉末擁有3家控股公司：北京恒源天橋粉末冶金有限公司、北京康普錫威焊料有限公司和Makin Metal Powders（UK） Limited（英國）。2013年年銷售收入超過10億元，凈利潤近6000萬元。
問渠那得清如許，為有源頭活水來。提起金屬粉末，制粉技術是一大關鍵，用通俗的話講，就是將金屬原材料研制成粉末，然后壓制燒結成各種部件，比如汽車、飛機零部件。在這個過程中，涉及諸多環節，首先要根據制品的使用環境來做材料設計，比如在航天環境下使用的制品跟汽車上使用的制品，其材料在耐磨性、耐蝕性、強度等方面的要求是完全不一樣的，這就要求設計材料的時候考慮各種金屬材料以及添加材料的配比。比如鐵基粉，有時候需要在一噸鐵基粉里添加500克碳元素，以增強它的韌性，怎樣把它均勻混合？這就需要綜合技術的提升。再比如切割大理石的金剛石工具，就是用合金粉末制成的。最初的金剛石工具有切割不平整的問題，后來有研粉末的研發人員發現是因為工具的平衡性達不到要求。經過反復試驗，研發人員最后在合金材料中添加了另外一種材料才解決了工具的平衡性問題。“材料設計就像開藥方的醫生，要深入研究病人的病情才能做到對癥下藥。這方面正是有研粉末的核心競爭優勢。”有研粉末總經理汪禮敏說。
材料設計完后，另一大關鍵技術就是制粉技術。制粉技術工藝不同，研制成的金屬粉末質量就有很大差別。經過多年的實驗，有研粉末已經具有電解法、霧化法、化學法、擴散燒結法、氧化還原法、機械法等多種制粉技術。生產的電解銅粉、霧化銅粉、銅合金粉等產品，廣泛應用于粉末冶金零部件、含有軸承、摩擦材料、金剛石工具、電碳、導熱、觸點、催化劑、射孔彈等行業。例如，“改進型霧化工藝生產高品質（無鉛）銅合金粉技術改造”實現節電13%，節水18%，鉛含量能控制在100ppm以下。這個過程就如同藥廠根據醫生開出的配方制作出各種藥劑。此外，有研粉末已建成國內第一條粉末冶金中空凸輪軸生產線，年產300萬件的具有自主知識的復合凸輪片生產線，高端粉末冶金零部件制造技術處于國內領先水平。
隨著我國工業特別是汽車工業的快速發展，粉末冶金產品的應用越來越廣，其中以高密度、高強度、高尺寸精度、結構特殊為特點的“三高類”粉末冶金零部件需求量越來越大，例如大型客機、高速列車、船舶制動用高性能粉末冶金摩擦材料及剎車片。然而，目前我國平均每輛汽車的粉末冶金零部件用量約5kg，僅為美國的1/4，每年需進口相關金屬粉末及制品近100億元。為此，國家工信部的《新材料產業“十二五”重點產品目錄》已經將用于金剛石、粉末冶金等領域用的金屬粉末和制品列入“新材料產業‘十二五’重點產品”。
篇9
1高速壓制成形技術最新研究進展
1．1成形裝備
成形設備是實現粉末冶金高速壓制成形的硬件基礎，是發揮高速壓制成形技術優勢的前提條件，因此成形設備的研究進展也是高速壓制技術研究人員關注的重點。為使沖擊錘頭獲得高速度和高能量脈沖，目前可以采用的技術包括壓縮空氣、燃燒汽油－空氣混合氣、爆炸、電容器放電、疊并磁場、磁力驅動和機械彈簧等［2］。目前，基于液壓驅動、重力勢能驅動、機械彈簧蓄能驅動的高速壓制成形設備進展較快。Hydropulsor公司以專利技術液壓動力單位控制油路系統實現錘頭的高速下降和提升，可實現高速的沖擊壓制和在極短時間間隔內多次高速壓制，該公司已經成功開發出第四代HVC壓機，可供應2 000t、900t、350t、100t等不同規格的機型，并銷往多個國家和地區，對高速壓制成形技術的研究起到積極的推動作用。但該類HVC成形設備成本較高、售價高昂，且壓制速度通常在10m／s以下，無加熱等輔助裝置，在一定程度上限制了它的普及。重力勢能驅動的HVC成形裝置具有成本低廉，壓制速度調節范圍大等優勢引起了研究人員的高度重視，華南理工大學肖志瑜教授等人［3］自行設計制造了一種重錘式溫粉末高速壓制成形試驗裝置。該裝置采用獨特的沖擊結構，直接利用重力勢能獲得壓制能量，通過調節重錘下落高度獲得不同的沖擊速度，最大理論速度可達18．78m／s，與Ku－mar［4］等人采用的重錘式試驗裝置沖擊速度只能達到10m／s相比，具有明顯的優勢。該裝置通過加熱圈直接對模具進行加熱，替代了熱油加熱，簡化了加熱元件的安裝，加熱溫度可以精確控制，通過測溫儀可以讀出模具溫度。同時，拿掉加熱圈，就可以進行傳統的高速壓制，從而進行高速壓制和溫高速壓制的對比實驗，為研究提供了極大的方便。華南理工大學邵明教授等人［5］，自行設計和制造了一種基于機械彈簧蓄能的粉末冶金高速壓制壓力機，并用于基礎探索研究。該設備可以將氣動、液壓或其他動力機構能量儲蓄在機械彈簧中，通過一個錘柄鎖緊釋放機構將壓縮彈簧的機械勢能瞬間釋放，驅動沖擊錘頭達到10m／s以上的高速度，使壓制瞬間的重錘沖擊速度達到HVC技術的要求，并將沖擊波通過上模沖傳遞給金屬粉末顆粒，使其在極短時間內致密成形。
1．2模具結構優化
模具的穩定性和壽命影響著高速壓制技術的工業化應用，而改善高速壓制模具壽命的手段不外乎于合理選材和優化模具結構設計。在高速壓制過程中，上模沖要承受劇烈的沖擊，因此宜選用韌性好的材料；而模具結構優化方面，一般認為沖錘與模沖直徑相等且均為等截面桿時，對模沖壽命和撞擊效率來說 都 是 最 佳 選 擇，但 這 勢 必 會 縮 小 高 速 壓 制（HVC）技術的應用范圍，因此需要對模具進行進一步的結構優化，目前利用高速壓制技術除已成功制備了圓柱體、環形、棒體和凸輪等單層零件外，還可以成功制備軸承蓋、牙齒冒等復雜多級產品。如Hinzmann［6］等人即成功設計出可用于多級零部件高速壓制成形的模具，他指出模具設計時采用單個上模沖和每級一個下模沖的結構更有利于模具壽命和沖擊能量的傳遞；Le［7］等人用高速壓制的方法將WC－Fe等材質成功壓制成多級試樣，并對界面的凝聚力和界面幾何尺寸進行了分析；法國機械工程技術中心（CETIM）采用HVC技術成功制備了多階零件和有內齒或沿高度方向有外齒的復雜形狀部件［8］；Eriksson等人［9］采用HVC和彈性模相結合的方法，使沖擊能量通過彈性模以準等靜壓方式轉移至零件的不同部位進行壓制，成功制備了形狀復雜的3D齒帽零件。
1．3成形過程數值模擬
數值模擬能大幅度降低設計成本、縮短設計周期，因此對高速壓制致密化過程的數值模擬也是近幾年的研究熱點。對于粉末壓制成形的數值模擬，目前主要是基于金屬塑性力學和廣義塑性力學兩種方法，但在低密度情況下，其假設條件與實際情況有出入，因此在實際應用中，粉末壓制模型是以完全致密化材料的基本模型為基礎，加上給定的一系列引起塑性流動的條件而建立的。Haggblad［10，11］等利用Hopkinson實驗裝置對硅膠和鈦粉進行高速壓制，根據所得數據分別建立了相應的數學模型，用有限元法模擬了硅膠模中壓制鈦粉的情況得出密度分布和最佳尺寸設計，其結果與實驗結果一致。中南大學的鄭洲順教授［12］等對高速壓制成形過程中應力波的傳播特征和粉末流動過程進行了數學建模和數值模擬，其研究結果表明，高速壓制過程中，應力波的傳播會使粉末應力突躍到峰值，每層的應力峰值隨時間以指數衰減，從上層到下層應力峰值呈指數下降；應力波作用后，鐵粉壓坯垂直方向的線密度值從上層到底層遞減，中間各層的線密度均勻；壓制過程開始后，密度最先變化的是底層的單元，它們之間的空隙迅速縮小（對應顆粒重排），頂層的單元繼續往下運動（對應顆粒塑性變形），頂層顆粒受壓繼續往下運動而底層顆粒運動基本達到平衡，粉末的密度分布開始趨于均勻，這一過程與高速壓制成形的試驗結果相符［13］。Jerier等［14］建立了一種高密度粉體接觸模型，并在YADE開源軟件系統上進行了離散元（DEM）數值模擬，其結果與多粒子有限元數值模擬及試驗結果吻合程度均較高，在一定程度上克服了離散元法（DEM）數值模擬不能正確推演高密度粉末壓制過程應力演變的缺點，為金屬粉末高密度壓制的數值模擬拓展了新理論和新方法。秦宣云［15］等通過等效熱阻法建立了粉末散體空間導熱的并聯模型，并考慮了熱輻射的貢獻，推導的有效導熱率的計算公式表達了分形維數、溫度對有效導熱率的影響。
1．4致密化機理
高速壓制技術已經成功用于生產實際，但高速壓制的致密化機理目前尚無定論，HVC致密化機理的分 析 也 一 直 是 研 究 熱 點 之 一。果 世 駒 教 授 等人［16］提出了“熱軟化剪切致密化機制”，據此給出了相應的壓制方程，該方程可合理地定性與定量解釋高速壓制下粉末壓坯的致密化行為與特性；Sethi等人［2］認為HVC過程中并無沖擊波產生，粉末體受沖擊時，應力波形是一種逐漸上升的波形，在沖擊速度不是非常高的情況下，很難在粉末內產生真正的沖擊波；北京科技大學曲選輝教授等人［17］對鐵粉、銅粉、鈦粉等多種粉末進行的壓制中證明了HVC過程中溫升現象的存在，但并未發現絕熱剪切現象；易明軍等［18］初步研究了HVC過程中應力波波形的基本特征和對壓坯質量的影響，結果表明，應力波為鋸齒波形，每一個加載波形上都有數個極值點，其持續時間受加載速率的影響，且應力波在自由端面反射后會造成拉應力，從而導致壓坯表面分層和剝落。陳進［19］對高速壓制致密化機理進行了初步探討，他認為粉末劇烈的塑性變形和顆粒間的摩擦產生較大溫升，對粉末致密化起到主導作用。此外在成形過程中，氣體絕熱壓縮對致密化也起到了重要的作用，即在高速壓制時，瞬間內氣體難以逸出而產生絕熱壓縮，使溫度升高，從而使孔隙中氣體分子的熱運動加速，使粉末散體的傳熱增強，能量沉積在顆粒界面而使其軟化，有利于進一步致密化。此外，高速壓制的壓坯密度不僅取決于沖擊能量，還與壓坯質量有很大關系，因此應該采用既能體現沖擊能量又能反映壓坯質量的質量能量密度的概念，即單位質量的壓坯在壓制過程中所受到的沖擊能量，單位為J／g。閆志巧等［20］通過鈦粉高速壓制試驗得知，對外徑60mm內徑30mm圓環形壓坯，質量能量密度為40．1J／g時相對密度達到76．2％；而對直徑20mm的圓柱形壓坯，質量能量密度為121．7J／g時相對密度達到96．0％；不同壓坯形狀的致密化機理有所不同，圓環形壓坯主要以顆粒滑動和顆粒重排為主，而圓柱形壓坯主要以塑性變形為主。目前HVC研究的壓制速度一般在10m／s左右，其機理無法套用爆炸成形的致密化機理，需要進一步進行研究與探索，尤其是重點研究粉末顆粒的微觀行為，如粉末塑性變形、粉末碎裂等，以及粉末顆粒界面的顯微組織形成與演變，粉末顆粒邊界的擴散、焊合過程，孔隙形狀的演變等現象。
1．5 HVC的成分體系適應性
近幾年，國內外研究人員已經對鐵粉、銅粉、鈦粉、合金鋼粉末、軟磁材料以及聚合物等成分體系的高速壓制致密化行為進行了初步探索，如Bos［21］等人所在的SKF公司用HVC技術大規模制備高密度、高強度的鐵基和316L不銹鋼零件，所生產的鐵基齒輪件密度可達7．7g／cm3；王建忠［22，23］等人對鐵粉和銅粉的高速壓制試驗表明：單次壓制鐵粉時，當沖擊能量增加到6 510J時生坯密度達到7．336g／cm3，相對密度約為97％；單次壓制銅粉時，當沖擊能量為6 076J時，試樣的生坯密度達到最大，為8．42g／cm3，相對密度約為95％；Eriksson［24］等人采用HVC技術制備了致密度為98．5％的鈦／羥基磷灰石復合壓坯，在500℃的低溫即可實現材料的燒結；閆志巧［25］等人的研究表明，高速壓制可制備高密度的鈦粉壓坯，當沖擊能量為1 217J時，直徑為20 mm圓柱試 樣的壓坯密度 最 大，達 到4．38g／cm3，相對密度為97．4％；中南大學的王志法［26，27］教授等人在950℃高速壓制獲得了相對密度大于80．65％的W骨 架，從 而 為 高 溫 熔 滲 制 備90W－10Cu復合材料奠定了基礎；Andersson［28］等人指出，由于高速壓制（HVC）技術能顯著提高磁粉的壓制密度，從而能大幅提高其磁性能，使軟磁材料具有更強的競爭力和更廣泛的應用范圍；Poitou［29］等人對聚四氟乙烯進行高速壓制，發現其密度、晶體質量分數、抗磨損性能等物理和力學性能相對常規壓制有所提高；Jauffres［30，31］等人采用高速壓制技術對超大分子量聚乙烯進行成形，研究發現其楊氏模量、延伸率、屈服強度、蠕變強度和耐磨性等各項性能指標均優于傳統壓制成形方法。在上述研究的基礎上，應進一步拓展合金鋼粉末、復合材料粉末、銅合金粉末、鎢合金粉末、鋁合金粉末、磁性材料及非晶合金材料等成分體系的高速壓制技術，從而為制備高密度高性能粉末冶金制品提供新途徑。
2高速壓制成形技術的發展方向
高速壓制是在傳統模壓中輸入高速度機械能產生的新型壓制技術，作為近十年才發展起來的一種新技術，其相關基礎研究還不夠系統和深入。此外，為了進行技術創新，可以考慮將高速壓制技術與溫壓、模壁、復壓復燒等工藝有機地結合起來，更深入、更全面地進行探索。尤其要深化以下幾個方面的研究：
2．1溫高速壓制
華南理工大學肖志瑜教授等人［3］提出了一種高速壓制和溫壓相結合的溫高速壓制（warm high ve－locity compaction，簡稱WHVC）技術的思路，并設計制造出了實驗裝備，開展了相關基礎研究，并取得一系列研究成果。其實驗結果表明，溫高速壓制能否獲得更高的壓坯密度，取決于粉末的種類和特性。對于316L不銹鋼粉末、混合鐵粉、電解銅粉等粉末來說，溫高速壓制壓坯密度高于傳統高速壓制，這是因為：（1）在溫度場條件下，粉末中潮氣得到充分揮發，同時粉末中氣體也得到較好地排出；（2）在一定的加熱溫度下能夠降低粉末的屈服強度，延緩其加工硬化程度并提高其塑性變形能力，塑性變形能力的改善為顆粒重排過程提供協調性變形，克服粉末顆粒之間的相互牽制，從而降低顆粒重排阻力，有利于顆粒重排的充分進行。而對于鋁粉來說，溫高速壓制和傳統高速壓制致密化程度相差不大，這是因為鋁是面心立方結構的金屬，且具有12個滑移系，發生滑移的臨界分切應力很小，塑性變形能力非常高，傳統高速壓制已經能夠達到理想的壓坯密度。在實驗基礎上，還對溫高速壓制的致密化機理和應力波特點進行了分析，認為在致密化過程中溫升效應起了很大作用，致密化過程主要以劇烈塑性變形和顆粒冷焊為主。截止目前，溫粉末高速壓制成形技術的研究只有華南理工大學開展，其研究具有前瞻性和新穎性，有望在高密度成形中獲得新的突破。
2．2條件對HVC結果的影響
由于高速壓制自身的特點，HVC成形粉末時可在少量劑甚至無劑的條件下成形［32］，減少了脫脂和間隙元素引起的污染。如何在劑最少的前提下獲得最理想的致密化程度是一個重要的研究目標。對于鐵基、銅基等成形性較好的粉末通常采用模壁（即外），如鄧三才等［33］研究了模壁對Fe－2Cu－1C粉末高速壓制成形效果的影響，研究結果表明，模壁能有效降低粉末與模壁之間的摩擦，減少粉末顆粒與模壁冷焊的機會，相對提高有效壓制壓力，從而獲得較高的生坯密度和生坯強度，以及較弱的彈性后效；此外，在相同壓制速度時，有模壁時的最大沖擊力要高于無模壁時的最大沖擊力，且脫模力要小5～20kN。對于鈦粉、鉬粉等高硬化速率粉末的高速壓制，通常采用內部添加劑的方式（即內），如閆志巧等人［34］研究了劑含量對鈦粉高速壓制性能的影響，結果表明，加入適量的劑，可以提高鈦粉成形時的質量能量密度，從而獲得更高密度的壓坯。當劑加入量為0．3％（質量分數）時，鈦粉成形的最大質量能 量 密 度 為0．192kJ／g，壓 坯 密 度 為4．38g／cm3，相對密度為97．4％。此外，適量的劑能提高鈦粉壓制過程中的最大沖擊力降低脫模力，但卻會顯著降低壓坯的強度，密度較低的純鈦壓坯的強度顯著高于致密度較高的含劑壓坯。對于不同劑含量的壓坯，當密度接近時，其強度相差不大。在更廣泛的成分體系內，研究方式、劑種類、劑添加量對高速壓制成形效果的影響，開發適合高速壓制條件下的新型劑，如高分子極性劑、大分子極性劑、無機層間化合物劑等都是今后較有價值的研究方向。
2．3復壓復燒對HVC效果的影響
一般認為，與傳統壓制壓坯密度只取決于壓制壓力而不隨壓制次數的增加而顯著提高不同，高速壓制的能量是可以累加的，即可以通過多次小沖擊能量的壓制得到與一次大沖擊能量壓制相同的效果，但王建忠等［35］對鐵粉進行高速壓制時發現，在總沖擊能量相同的情況下，分兩次壓制制備的壓坯密度最大，分三次壓制的最小，一次壓制的居中。Metec粉末冶金公司采用高速復壓技術（HVR）制造出密度為7．7g／cm3的鐵基粉末冶金制品，此外還通過高速壓制316L不銹鋼金屬粉和1 385℃燒結工藝生產出高密度不銹鋼零件，此類不銹鋼制品在抗拉強度、沖擊韌性和延展性等方面性能均較為突出。陳進等［36］在多次壓制的基礎上對鐵粉進行了復壓試驗，即在兩次高速壓制之間引入預燒結工序，其研究結果表明，在沖擊能量相同的條件下，復壓比二次高速壓制得到的生坯的密度更高，且隨著復壓沖擊能量的增加生坯密度逐漸增大，在相同復壓沖擊能量下，預燒結溫度為780℃時生坯密度最高，徑向彈性后效最小。復壓能大幅度提高生坯密度，主要是因為壓坯經過預燒結階段的回復與再結晶，粉末顆粒的強度和硬度下降，彈性儲能得到一定的釋放，再進行復壓后，劑的去除促進更多的粉末顆粒發生塑性變形、微觀焊接和熔合，顆粒界面得以消失，這有利于致密度的提高。此外，復壓能量更多用于預壓坯的塑性變形，彈性能量釋放的少，一定程度上減輕了壓坯尺寸的彈性膨脹，使得壓坯與模具模壁的摩擦減小，從而導致復壓時的脫模力較單次高速壓制時顯著降低。Fe－C粉末復壓壓坯經過復燒之后，密度高，孔隙少，珠光體較多且分布均勻，裂紋可能在晶粒內部沿著珠光體相或顆粒“燒結”界面展開，誘發了沿晶斷裂，使得抗彎強度明顯增強。復壓復燒工藝是進一步發揮高速壓制優越性的重要方向之一，需要進行更廣泛、更細致、更深入的研究。
篇10
著重論述鎢銅復合材料的制備方法，并探討鎢銅復合材料制備技術發展趨勢。
關鍵詞： 鎢銅復合材料；制備技術；制備方法
中圖分類號：TB331 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0210146－02
所謂鎢銅復合材料，是指以高熔點與高硬度的鎢，結合以高塑性、高導電導熱性的銅粉作為原料，運用粉末冶金技術而制備出來的一種復合型材料。這種材料具有較高的導電導熱性，良好的耐電弧侵蝕性與抗熔焊性，較高的強度與硬度等眾多優勢，被廣泛地應用于開關電器、電加工電極、電子封裝及高密度合金等產品之中。由于鎢銅復合材料的運用范圍正在變得越來越廣闊，這在客觀上對于鎢銅復合材料之設計與制備提出了新的更高的要求。
1 鎢銅復合材料制備技術的發展現狀
鑒于現代科技的高速發展，對于鎢銅復合材料所具有的性能也提出了新的要求，那就是致密度和散熱率要高，導電導熱要好等等。但是，傳統粉末冶金與熔滲法所制備的鎢銅復合材料已無法滿足以上要求。納米鎢銅復合材料因為具有眾多傳統鎢銅復合材料所難以比擬的性能。比如，可以提高鎢銅復合材料的固溶度，極大地提高燒結的活性，并且降低燒結的溫度，提升燒結的致密度，以上這些均將提高鎢銅復合材料的性能。因為納米技術在快速發展，所以在納米鎢銅復合材料在制備方法上出現了新的突破，比如，功能梯度、劇烈塑性變形等被運用在鎢銅復合材料制備上，使鎢銅復合材料制備技術有新的發展。
2 鎢銅復合材料的制備方法
2.1 普通燒結法
這種方法屬于傳統意義上的粉末冶金制備方法。其制備步驟如下：一是要把鎢粉與銅粉進行稱量與混合，隨后再壓制成形與燒結。普通燒結法的工藝較為簡單，成本偏低，然而這一燒結方式因為溫度較高，所以容易出現鎢晶粒較為粗大之問題，因而難以獲得成分均勻的那種合金。通過實施機械合金化，能夠讓粉末在壓制與燒結之前得到原子級標準上的均勻與混合。這種在鎢粉中有銅粉存在的一種復合粉，在稍微高于銅熔點之上的溫度在短時間內燒結，就能得到94%以上致密度的鎢銅復合材料，特別是適合低銅含量的鎢銅材料之制備。因為超細粉末的表面活性較高，能夠在較低的燒結溫度上與較短的燒結時間條件內來得到致密化。把鎢銅粉末的原料在高溫之下進行氧化以后，通過三至六個小時的高能球磨，再在630℃的條件下還原以得到0.5μm之下均勻分散的一種鎢銅復合粉。把這種復合粉在1200℃的高溫燒結60分鐘之后得到鎢銅合金，致密度達到了99.5%。因為普通燒結設備的要求并不夠高，而且工藝相對較為簡單。因此，這一方法所制備的鎢銅材料只能運用于對于材料性能要求并不高的一些地方。
2.2 熔滲法
這一方法的制備步驟如下：先那鎢粉或者添加混有少量引導銅粉的鎢粉制作成為壓坯，隨后在還原氣氛或者真空當中，在900℃至950℃的條件之下進行預燒結，從而得到相當強度的多孔鎢骨架。把塊狀銅金屬或者壓制好的銅坯放在多孔鎢骨架之上或者之下，在高于銅熔點之上的溫度實施的燒結被稱之為熔滲，而把多孔鎢骨架全部浸沒于熔點比較低的銅熔液之中所得到的致密產品辦法就是熔浸。銅熔液在多孔鎢骨架毛細管的作用用，通過滲入鎢骨架中的孔隙當中，從而形成了銅的網絡分布。熔滲密度一般的理論密度為97%至98%，由于燒結骨架當中總是會存在著非常少的封閉孔隙無法為熔滲金屬所填充，而在熔滲之后還可通過冷加工與熱加工進一步地提高材料的密度。當前，這一種工藝方法已經被一些大、中型高壓斷路器與真空開關鎢基觸頭生產當中得到運用。但是，熔浸法的工藝技術難度相對較高，所得到的觸頭材料成分較為均勻，而且性能也比較好。
2.3 熱壓燒結法
熱壓燒結法又被之稱為加壓燒結法，也就是將粉末裝到模腔之中，并在加壓同時讓粉末能夠加熱到正常的燒結溫度或者更低一些的溫度。在通過比較短時間的燒結之后，能夠得到致密而且均勻的制成品。熱壓燒結法是把壓制與燒結這兩道工序在同時加以完成，并能在比較低的壓力之下快速得到冷壓燒結狀態之下所難以得到的密度。然而，熱壓燒結工藝對于模具的要求比較高，而且耗費比較大，而單件生產的效率又相對較低，所以，在實際生產中并不是經常用到的。比如，在1800℃下的爐膛壓力是18N/mm3，在2h的條件之下獲得的材料理論密度達到了94.6％，而富銅端的銅含量最高值是22.55vo1％。對于鎢銅復合材料來說，熱壓燒結法還需要得到氫氣保護或者真空燒結，因此生產的成本比較高。
2.4 活化燒結法
一般來說，為了加快鎢銅復合材料在燒結當中的致密化進程，完全可通過添加其他類別的合金元素這種方法來加以實現。比如，Co與Fe的活化燒結效果是最好的。究其原因就在于Co與Fe 在銅當中的溶解度是有限的，可以和鎢在燒結時形成較為穩定的中間相，并且形成大量具有高擴散性的界面層，并且促進固相鎢顆粒之燒結。對于W-10Cu材料來說，Fe或者Co含量在0.35%至0.5%之時，它的密度、強度與硬度出現了最佳結果。同時，加入到活化劑之中的方式具有多樣性。把鎢粉直接加入到含有活化劑離子的鹽溶液當中，隨后在低溫之下進行烘干，從而能夠得到表面較為均勻的活化劑所覆蓋的鎢顆粒。其后，再對已經經過化學涂層處理的粉末壓坯加以燒結，從而得到了致密度達到97%的復合材料。然而，活化劑之加入也就相當于引入了雜質元素，從而導致材料在導電與導熱之時的電子散射作用有所增加，而且明顯地使鎢銅復合材料所具有的熱導性與電導性有所下降。有鑒于此，采取活化燒結法制備的鎢銅復合材料所具有的最大不足就是降低了鎢銅材料所具有的導電性與導熱性。然而，因為這一方法較為簡單，而且生產成本偏低，對于一些性能要求相對較低的鎢銅產品依然具有一定的生命力。
2.5 注射成形法
通過注射成形法所生產出來的鎢銅復合材料主要有以下兩種方法：其一是運用鎢銅混合粉加以注射成形，其后再進行直接燒結。比如，在對納米鎢銅復合粉實施注射成形所得到的W-30Cu的主要參數所進行的研究。通過開展實驗，就能得到粉末填充量是體積分數為45％至50％的注射成形坯，而且直接燒結之后的成品密度要高于96％。其二是首先注射成形鎢坯，隨后再通過熔滲進行燒結，比如，在對質量分數分別為10％、15％、20％的鎢銅材料實施注射成形，粉末填充量的體積分數達到了52％，在經過了兩步脫脂之后，在1150℃的高溫下預燒結鎢坯30分鐘，最后再在1150℃的高溫下熔滲5分鐘，其中，W-15Cu在熔滲之后的致密度就達到了99％。對于鎢銅復合材料而言，通過注射成形的最大優勢就在于大批量地生產小型而復雜的零件或者細長的棒材。
2.6 功能梯度法
對于鎢銅功能梯度材料所進行的研究，主要來自于傳統均質材料所難以滿足的高功率等條件。鎢銅功能梯度材料的一端可以是高熔點與高硬度的鎢或者高鎢含量的鎢銅復合材料，而另一端則是高導電性、導熱性、可塑性的銅或者較低鎢含量的鎢銅復合材料，而中間則是成分進行連續變化的一個過渡層。這樣一來就能較好地緩和因為鎢和銅的熱性能不相匹配而導致的熱應力，這在整體上具有比較好的力學性質與抗燒蝕性、抗熱震性等各種性能。據報道，可以運用熱等靜壓擴散連接等方法，把不同組織的鎢銅復合材料結合成為功能梯度材料。同時，一部分特殊成形工藝也能實現的成分梯度進行分布。比如，進行等離子噴涂，開展激光熔覆，實施電泳沉積與離心鑄造等等。功能梯度之中心在于材料所具有的功能梯度設計進行優化，因而可以借助于數學計算方法與計算機分析軟件進行輔助實施。
2.7 劇烈塑性變形法
這種方法完全是近年來逐步地發展起來的，是一種十分獨特的運用超微粒子，即納米晶、亞微晶等金屬及其合金材料所制備出來的工藝。它在材料當中處在相對比較低的溫度環境之中，一般是低于0.4Tm。在比較大的外部壓力作用之下，可以發生較為嚴重的塑性變形，從而實現材料晶粒尺寸的細化至亞微米級或者納米量級，這一方法具備十分強烈的細化晶粒之能力，甚至還能把晶體加工成為非晶體。當前，學術界研究比較多的劇烈塑性變形法主要有以下方法，比如，累計軋合的方法、等通道角擠壓的方法、高壓扭轉的方法。其中，高壓扭轉法的重要裝置由模具與壓頭組合而成，其一端是固定的，而另一端則是運動的，試樣會被放置在模具當中，其后再靠近壓頭與模具，在數個GPa壓力之下進行扭轉變形。試樣在壓頭旋轉所產生的剪切力的影響之下，材料沿著半徑方向上的不同位置進行晶粒細化的速率是不一致的，材料邊緣部分的晶粒細化速率是最快的，在達到了一定的尺寸之后就不再細化，材料組織主要是沿著半徑朝中心方向不斷細化，一直到樣品組織更加地均勻。盡管材料中的心位置理論應變量還是零，但是因為受到了四周材料之帶動，其上、下部分也出現了旋轉剪切的變形，所以，中心位置晶粒同樣也被細化了。通過實驗研究，對于原始鎢晶粒的尺寸是2至10μm，而且晶粒的分布不均勻的W-25%Cu，運用高壓扭轉的方法。W-25%Cu的試樣直徑達到了8mm，其厚度則是0.8mm，所施加的壓力是8GPa。總而言之，當應變比較小，即小于等于64之時，溫度之變化對于顯微結構之影響并不是十分明顯的。一旦應變比較大，也就是大于64時。溫度對于顯微結構之影響也就比較大了。在室溫情況下，當應變比較小時，也就是小于等于4時，只有很少量的鎢晶粒出現了斷裂，并且形成了少量塑性的變形帶。但是，隨著應力的不斷增加，這種塑性變形也得到了進一步的增加，局部塑性變形帶與鎢顆粒的斷裂也在增加。一旦當應變增加到64之時，鎢晶粒就會被拉長，而且和剪切面形成了一定角度，即0°至20°。雖然復合材料中顯微組織的均勻性能十分差，然而當應變增大到了256之時，所觀察到的晶粒度則是從10 nm至20nm呈現均勻分布狀況的一種鎢銅復合材料，這時的晶粒度已達到了一定程度的飽和，也就是說，即使應變還會繼續進一步地增加，晶粒也不會再持續地細化下去。
3 鎢銅復合材料制備技術發展趨勢
筆者認為，新型鎢銅復合材料的制備肯定會朝著更高性能的趨勢發展下去。雖然一些新技術因為設備與成本等各種因素的制約，還處在實驗室研究狀態之中，尚未真正達到可以進行規模化生產的狀態，但是這一技術的發展前景是可靠的。一是粉末制備技術。比如，熱氣流霧化與熱化學法等先進的制粉技術有希望在制備納米鎢銅復合材料中得到新的突破。前者能夠增長金屬液滴在液相之中的時間，導致粉末能夠經過二次霧化而極大地提升霧化效率，從而容易得到更加細密的粉末粒度，而后者的優勢主要是易于實現混合粉所具有的高分散性以及超細化。二是粉末壓制技術。隨著近年來德國Fraunhofer研究所已經制成了流動溫壓技術。這一技術在傳統冷壓工藝的基礎之上，以相當低的成本制成高密度、高性能的粉末冶金方法，然而，在關鍵技術與工藝上還需要進一步加以完善。
4 結束語
綜上所述，作為一種十分重要的粉末冶金復合材料，鎢銅復合材料因其具備了很多優秀性能而倍受關注，并得到了廣泛的運用。但是，在常規的熔滲與燒結條件之下，鎢銅復合材料因為受到了兩種金屬之間互不溶性、低浸潤性等影響，由此而導致其致密化的程度、組織結構的分布、成分、形狀及尺寸控制等均無法實現理想化的狀態。鑒于現代科技的進一步發展，一些新型技術的引進，獲得綜合性能更好的高致密性鎢銅復合材料已經具有現實可能性。筆者堅信，這肯定會進一步拓展鎢銅復合材料的應用范圍。
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