機(jī)械制造基礎(chǔ)第七講粉末冶金成形PPT

1、第第5 5章章 粉末冶金成形粉末冶金成形 第一第一節(jié)節(jié) 粉末冶金基礎(chǔ)粉末冶金基礎(chǔ) 第二節(jié)第二節(jié) 粉末冶金模具粉末冶金模具 第三節(jié)第三節(jié) 常用粉末冶金材料簡(jiǎn)介常用粉末冶金材料簡(jiǎn)介 第四節(jié)第四節(jié) 粉末冶金制品結(jié)構(gòu)工藝性粉末冶金制品結(jié)構(gòu)工藝性 第五節(jié)第五節(jié) 粉末冶金技術(shù)的新發(fā)展粉末冶金技術(shù)的新發(fā)展 碳的熔點(diǎn)：碳的熔點(diǎn)：3550 鎢的熔點(diǎn)鎢的熔點(diǎn) ：3410 鎢燈絲是如何制造的？鎢燈絲是如何制造的？ 鎢棒鎢棒鎢絲鎢絲 拉拔拉拔 鎢的熔點(diǎn)鎢的熔點(diǎn) 為為3410，鎢棒材如何制造？，鎢棒材如何制造？ 19091909年美國的庫利吉發(fā)明粉末冶金方法制造鎢絲，其生產(chǎn)年美國的庫利吉發(fā)明粉末冶金方法制造鎢絲，其生產(chǎn)

2、工藝工藝 過程：過程： 將仲鎢酸銨在將仲鎢酸銨在 500500左右的空氣中焙燒成三氧化鎢左右的空氣中焙燒成三氧化鎢 在在630630左右用氫氣還原成二氧化鎢左右用氫氣還原成二氧化鎢 在在820820左右還原成金屬鎢粉左右還原成金屬鎢粉 將取得的摻雜鎢粉在一種特制的模子中壓制成細(xì)長的方條將取得的摻雜鎢粉在一種特制的模子中壓制成細(xì)長的方條 把方條在氫氣中通電，用自電阻加熱把方條在氫氣中通電，用自電阻加熱( (溫度達(dá)溫度達(dá)30003000左右左右) )的的 方法進(jìn)行燒結(jié)，（燒結(jié)后鎢條的密度可達(dá)到理論值的方法進(jìn)行燒結(jié)，（燒結(jié)后鎢條的密度可達(dá)到理論值的85%85%以上）以上） 將這種鎢條用旋鍛方法加工成

3、直徑為將這種鎢條用旋鍛方法加工成直徑為3 mm3 mm左右的左右的鎢棒鎢棒 然后進(jìn)一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細(xì)的鎢絲。然后進(jìn)一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細(xì)的鎢絲。 （例如（例如220V220V、15W15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為的白熾燈用的鎢絲直徑約為15 15 m） 多孔金屬材料如何制造？多孔金屬材料如何制造？ 切削刀具材切削刀具材 料料 工具鋼工具鋼高速鋼高速鋼硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 普通硬質(zhì)合普通硬質(zhì)合 金金 涂層硬質(zhì)合金涂層硬質(zhì)合金 PVD CVD 陶瓷陶瓷 非金屬陶瓷非金屬陶瓷金屬陶瓷金屬陶瓷 超硬材料超硬材料 CBNPCD 碳素工具鋼碳素工具鋼 合金工具鋼合金工具鋼

4、硬質(zhì)合金的微觀形貌（硬質(zhì)合金的微觀形貌（3000倍）倍） 硬質(zhì)合金車刀硬質(zhì)合金車刀 硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)： 硬度高（硬度高（868693HRA93HRA，相當(dāng)于，相當(dāng)于696981HRC81HRC，高速鋼為，高速鋼為 636367HRC67HRC，工具鋼為，工具鋼為60HRC60HRC）； 熱硬性好（可達(dá)熱硬性好（可達(dá)90090010001000，保持，保持60HRC60HRC）；）； 耐磨性好。耐磨性好。 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金刀具刀具硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金刀具的切削速度可達(dá)刀具的切削速度可達(dá)100100 200m/min200m/min，比，比高速鋼切削速度高速鋼切削速度高高3 35

5、5倍倍，比工具鋼，比工具鋼 高高20203030倍；刀具壽命比高速鋼高倍；刀具壽命比高速鋼高5 58 8倍，比倍，比工具工具 鋼高鋼高2020150150倍?？汕邢鞅??？汕邢?0HRC50HRC左右的硬質(zhì)材料。左右的硬質(zhì)材料。 1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具，刀具的基體就是硬年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具，刀具的基體就是硬 質(zhì)合金，表面碳化鈦涂層的厚度不過幾微米，使切削速度提質(zhì)合金，表面碳化鈦涂層的厚度不過幾微米，使切削速度提 高高2070%，壽命提高，壽命提高35倍。倍。 硬質(zhì)合金是把難熔金屬（鎢、鉭、鈦、鉬、鈮等）的硬質(zhì)合金是把難熔金屬（鎢、鉭、鈦、鉬、鈮等）的 碳化物硬質(zhì)顆粒，跟

6、鈷或鎳的粉末混合后壓制成型，碳化物硬質(zhì)顆粒，跟鈷或鎳的粉末混合后壓制成型， 再經(jīng)燒結(jié)制成。再經(jīng)燒結(jié)制成。 硬質(zhì)合金是如何制造的？硬質(zhì)合金是如何制造的？ 表1 幾種成形、加工方法經(jīng)濟(jì)性比較 方方 法法材料利用率（材料利用率（% %）單位能耗單位能耗/ /（J/kgJ/kg） 鑄鑄 造造909030303838 粉末冶金粉末冶金95952929 冷冷 鍛鍛85854141 熱熱 鍛鍛7575808046464949 機(jī)械加工機(jī)械加工4040505066668282 零件名稱零件名稱 零件金屬消耗量零件金屬消耗量/t相對(duì)勞動(dòng)量相對(duì)勞動(dòng)量1000個(gè)零件的相對(duì)成本個(gè)零件的相對(duì)成本 機(jī)械加工機(jī)械加工粉末冶

7、金粉末冶金機(jī)械加工機(jī)械加工粉末冶金粉末冶金機(jī)械加工機(jī)械加工粉末冶金粉末冶金 液壓泵齒輪液壓泵齒輪1.801.901.051.101.00.31.00.5 鈦制緊固螺母鈦制緊固螺母1.851.951.101.121.00.51.00.5 黃銅制軸承保黃銅制軸承保 持架持架 1.751.851.151.131.00.451.00.35 飛機(jī)導(dǎo)線用鋁飛機(jī)導(dǎo)線用鋁 合金固定架合金固定架 1.851.951.051.091.00.351.00.4 表2 幾種成形、加工方法經(jīng)濟(jì)性比較 粉末冶金的概念粉末冶金的概念 是以金屬粉末是以金屬粉末( (或金屬粉末與非金屬粉末的混合物或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)

8、 )為為 原料，通過成形、燒結(jié)或熱成形制成金屬制品或材料的一原料，通過成形、燒結(jié)或熱成形制成金屬制品或材料的一 種冶金工藝技術(shù)。種冶金工藝技術(shù)。 粉末冶金的特點(diǎn)：粉末冶金的特點(diǎn)： 1）某些特殊性能材料的唯一制造方法；）某些特殊性能材料的唯一制造方法； 唯一性主要體現(xiàn)在唯一性主要體現(xiàn)在: : 難熔金屬及其合金（如鎢、鎢難熔金屬及其合金（如鎢、鎢鉬合金）；鉬合金）； 難熔的化合物和金屬組成的各種復(fù)合材料（如硬質(zhì)合金、金難熔的化合物和金屬組成的各種復(fù)合材料（如硬質(zhì)合金、金 屬陶瓷）；屬陶瓷）； 組元彼此不相溶、熔點(diǎn)十分懸殊的特殊性能材料（如鎢組元彼此不相溶、熔點(diǎn)十分懸殊的特殊性能材料（如鎢銅銅 合金

9、型電觸頭材料）等。合金型電觸頭材料）等。 粉末冶金的特點(diǎn)：粉末冶金的特點(diǎn)： 1）某些特殊性能材料的唯一制造方法；）某些特殊性能材料的唯一制造方法； 2）可直接制出尺寸準(zhǔn)確，表面光潔的零件，是少甚至無）可直接制出尺寸準(zhǔn)確，表面光潔的零件，是少甚至無 切削生產(chǎn)工藝；切削生產(chǎn)工藝； 3 3）節(jié)約材料和加工工時(shí)，成本低。）節(jié)約材料和加工工時(shí)，成本低。 4）壓制成形的壓強(qiáng)較高，制品尺寸較??；）壓制成形的壓強(qiáng)較高，制品尺寸較??； 5）壓模成本較高，適合批量生產(chǎn)；）壓模成本較高，適合批量生產(chǎn)； 6）制品強(qiáng)度較低；）制品強(qiáng)度較低； 7）流動(dòng)性較差，形狀受限制。）流動(dòng)性較差，形狀受限制。 粉末制備粉末制備 燒結(jié)

10、燒結(jié) 成形工序成形工序 粉末混合粉末混合 粉末冶金成形主要工序粉末冶金成形主要工序 后序處理后序處理 清洗包裝清洗包裝 機(jī)械方法、物理方法、化學(xué)方法機(jī)械方法、物理方法、化學(xué)方法 加入必要的潤滑劑或合金元素加入必要的潤滑劑或合金元素 浸油、整形、少量加工浸油、整形、少量加工 第一節(jié)第一節(jié) 粉末冶金基礎(chǔ)粉末冶金基礎(chǔ) 一、粉末性能和粉末制備一、粉末性能和粉末制備 （一）粉末性能（一）粉末性能 固態(tài)物質(zhì)按分散程度不同分為致密體、粉末體和膠體：固態(tài)物質(zhì)按分散程度不同分為致密體、粉末體和膠體： 致密體（亦即常說的固體）：粒徑在致密體（亦即常說的固體）：粒徑在l mml mm以上；以上； 膠體微粒膠體微粒：

11、 0.10.1m以下；以下； 粉末體或簡(jiǎn)稱粉末：介于二者之間。粉末體或簡(jiǎn)稱粉末：介于二者之間。 鐵粉鐵粉 鐵粉的粒度：鐵粉的粒度： 鐵粉按分散程度不同分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和鐵粉按分散程度不同分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和 超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)：超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)： 粒度為粒度為150150500m500m范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉 粒度在粒度在4444150m150m為中等粉為中等粉 101044m44m的為細(xì)粉的為細(xì)粉 0.50.510m10m的為極細(xì)粉的為極細(xì)粉 小于小于0.5m0.5m的為超細(xì)粉的為超細(xì)粉 分級(jí)方法：旋振篩分級(jí)、氣流分級(jí)分級(jí)方法：旋振篩分級(jí)

12、、氣流分級(jí) 金屬粉末篩料機(jī)金屬粉末篩料機(jī) 原料粉末原料粉末其它添加劑其它添加劑 混合混合 松裝燒結(jié)松裝燒結(jié) （石膏模）（石膏模） 粉末澆注粉末澆注 模壓成形模壓成形 預(yù)燒結(jié)預(yù)燒結(jié)燒結(jié)燒結(jié) 二次模壓二次模壓 二次燒結(jié)二次燒結(jié)整形整形 高溫?zé)Y(jié)高溫?zé)Y(jié) 鍛造鍛造 拉絲拉絲 燒結(jié)燒結(jié) 鍛鍛 造造 軋軋 制制 擠擠 壓壓 冷等靜壓冷等靜壓 軋軋 制制 擠擠 壓壓 燒燒 結(jié)結(jié) 熱熱 壓壓 熱熱 擠擠 壓壓 熱等靜壓熱等靜壓 后續(xù)處理（選擇）：浸漬后續(xù)處理（選擇）：浸漬 熱處理熱處理 電鍍電鍍 機(jī)械加工機(jī)械加工 粉末冶金材料、制品粉末冶金材料、制品 圖圖5-1 粉末冶金材料或制品的工藝流程粉末冶金材料或制

13、品的工藝流程 （二）粉末的制備（二）粉末的制備 金屬粉末的制取方法可分成三大類：機(jī)械法、物理、金屬粉末的制取方法可分成三大類：機(jī)械法、物理、 化學(xué)法?；瘜W(xué)法。 機(jī)械研磨機(jī)械研磨 氣流研磨氣流研磨 液體霧化液體霧化 蒸發(fā)凝聚蒸發(fā)凝聚 氣相沉積氣相沉積 還原化合還原化合 電化學(xué)法電化學(xué)法 粉末的制備粉末的制備 機(jī)械制粉機(jī)械制粉化學(xué)制粉化學(xué)制粉 物理制粉物理制粉 制備粉末的三種途徑：制備粉末的三種途徑： 固態(tài)固態(tài) 液態(tài)液態(tài) 粉末粉末 氣態(tài)氣態(tài) 固態(tài)固態(tài) 粉末粉末 1 1、金屬（合金）、金屬（合金）金屬粉末：機(jī)械粉碎，電化腐蝕金屬粉末：機(jī)械粉碎，電化腐蝕 2 2、金屬氧化物（鹽類）、金屬氧化物（鹽類）

14、金屬粉末：還原法金屬粉末：還原法 3 3、金屬非金屬化合物、金屬非金屬化合物 金屬化合物粉末：還原化合法金屬化合物粉末：還原化合法 金屬氧化物非金屬化合物金屬氧化物非金屬化合物 液態(tài)液態(tài) 粉末粉末 1 1、液態(tài)金屬（合金）、液態(tài)金屬（合金）金屬粉末：霧化法金屬粉末：霧化法 2 2、金屬鹽溶液、金屬鹽溶液金屬粉末：置換法，溶液氫還原法，水溶液電解金屬粉末：置換法，溶液氫還原法，水溶液電解 法法 3 3、金屬熔鹽、金屬熔鹽金屬粉末：熔鹽沉淀法，熔鹽電法金屬粉末：熔鹽沉淀法，熔鹽電法 霧化霧化聚并聚并凝固凝固 旋轉(zhuǎn)錠模法（又稱旋轉(zhuǎn)坩堝法）：旋轉(zhuǎn)錠模法（又稱旋轉(zhuǎn)坩堝法）： 旋轉(zhuǎn)輪法旋轉(zhuǎn)輪法 旋轉(zhuǎn)杯法旋

15、轉(zhuǎn)杯法 氣態(tài)氣態(tài) 粉末粉末 1 1、金屬蒸汽、金屬蒸汽金屬粉末：蒸汽冷凝法金屬粉末：蒸汽冷凝法 2 2、氣態(tài)金屬羰基物、氣態(tài)金屬羰基物金屬粉末：羰基物熱離解法金屬粉末：羰基物熱離解法 3 3、氣態(tài)金屬鹵化物、氣態(tài)金屬鹵化物金屬粉末：氣相氫還原法金屬粉末：氣相氫還原法 4 4、氣態(tài)金屬鹵化物、氣態(tài)金屬鹵化物金屬化合物粉末：化學(xué)氣相沉積法金屬化合物粉末：化學(xué)氣相沉積法 2 ) n MeClHMeHCl（氣）（氣）（固）（氣 4334 42SiClNHSi NHCl氣固氣 氣固氣氣HClTiCHHCTiCl632 2834 2 ) n MeClHMeHCl（氣）（氣）（固）（氣 4334 42SiC

16、lNHSi NHCl氣固氣 4382 236TiClC HHTiCHCl氣氣固氣 4322 2510TiClBClHTiBHCl氣氣 5422 248216MoClSiClHMoSiHCl 沉積物沉積劑沉積溫度， 氣 氛 碳 化 物 TiC BC SiC NbC WC TiCl4十 CH4或 C6H5CH3 BCl3十 CH4 SiCl4十 CH4 NbCl5十 CH4 WCl6十 C6H5CH3或 CH4 11001200 11001700 13001500 1000 10001500 H2 H2 H2 H2 H2 硼 化 物 TiB2 ZrB2 VB2 TaB WB TiCl4十 BBr3

17、 或 BCl3 ZrCl4十 BBr3成 BC3 VCl4十 BBr3或 BCl3 TaCl5十 BBr3或 BCl3 WCl6十 BBr3或 BCl3 11001300 17002500 9001300 13001700 8001200 H2 H2 H2 H2 H2 硅化物MoSi2MoCl5十 SiCl4或 Mo 十 SiCl411001800H2 氮 化 物 TiN BN TaN TiCl4 BCl3 TaCl5 11001200 12001500 1200 N2十 H2 N2十 H2 N2十 H2 一些碳化物、氮化物、硅化物、硼化物的沉積條件一些碳化物、氮化物、硅化物、硼化物的沉積條件

18、 8 化學(xué)還原法化學(xué)還原法 243 434COFeCOOFe OHWHWO 223 33 氫還原法：氫還原法： 碳還原法：碳還原法： 2232 34232COAlNNCOAl OHWCHCWO 223 33 8 還原化合法還原化合法 一、電化學(xué)制粉分類一、電化學(xué)制粉分類 v 水溶液電解水溶液電解 v 有機(jī)電解質(zhì)電解有機(jī)電解質(zhì)電解 v 熔鹽電解熔鹽電解 v 液體金屬陰極電解液體金屬陰極電解 8 電化學(xué)制粉法電化學(xué)制粉法 鐵粉的鐵氧化物還原法工藝流程鐵粉的鐵氧化物還原法工藝流程 鐵礦粉鐵礦粉 磁選磁選 篩分篩分 球磨破碎球磨破碎 烘干烘干 煤粉煤粉 石灰石石灰石 烘干烘干 裝裝 罐罐 一次還原一次

19、還原清洗清洗 破碎破碎 破碎破碎 篩選篩選 磁選磁選 二次還原二次還原 磁選磁選 破破 碎碎 篩分篩分 分級(jí)分級(jí) 稱重、包裝稱重、包裝 發(fā)運(yùn)發(fā)運(yùn) 二、粉末的成形二、粉末的成形 （一）成形方法（一）成形方法 成形是粉末冶金工藝的重要步驟。成形的目的是制得成形是粉末冶金工藝的重要步驟。成形的目的是制得 具有一定具有一定形狀形狀、尺寸尺寸、密度密度和和強(qiáng)度強(qiáng)度的壓坯。的壓坯。 松裝燒結(jié)松裝燒結(jié) 粉漿澆注粉漿澆注 模壓成形模壓成形 熱壓成形熱壓成形 等靜壓成形等靜壓成形 軋制成形軋制成形 離心成形離心成形 擠壓成形擠壓成形 爆炸成形爆炸成形 成形成形 無壓成形無壓成形加壓成形加壓成形 按成形過程中有無

20、壓力：按成形過程中有無壓力： 有壓（壓力）成形、無壓成形有壓（壓力）成形、無壓成形 按成形過程中粉末的溫度：按成形過程中粉末的溫度： 冷壓（常溫）成形、溫壓成形、熱成形冷壓（常溫）成形、溫壓成形、熱成形 按成形過程的連續(xù)性：按成形過程的連續(xù)性： 間歇成形、粉末連續(xù)成形間歇成形、粉末連續(xù)成形 按成形料的干濕程度：按成形料的干濕程度： 干粉壓制、可塑成形、漿料成形干粉壓制、可塑成形、漿料成形 成形方法的其他分類成形方法的其他分類 模壓成形的主要功用是：模壓成形的主要功用是： 將粉末成形出所要求的形狀；將粉末成形出所要求的形狀； 賦予壓坯以精確的幾何尺寸；賦予壓坯以精確的幾何尺寸； 賦予壓坯所要求的

21、孔隙度和孔隙模型；賦予壓坯所要求的孔隙度和孔隙模型； 賦予壓坯以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以便于搬運(yùn)。賦予壓坯以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以便于搬運(yùn)。 1 1、粉末預(yù)處理、粉末預(yù)處理 預(yù)處理包括：預(yù)處理包括：粉末退火，篩分，混合，制粒，加潤滑劑粉末退火，篩分，混合，制粒，加潤滑劑 等。等。 粉末的預(yù)先退火粉末的預(yù)先退火可使氧化物還原，降低碳和其它雜質(zhì)可使氧化物還原，降低碳和其它雜質(zhì) 的含量，提高粉末的純度；同時(shí)，還能消除粉末的加工硬的含量，提高粉末的純度；同時(shí)，還能消除粉末的加工硬 化、穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu)化、穩(wěn)定粉末的晶體結(jié)構(gòu) 。 篩分篩分的目的在于把顆粒大小不同的原始粉末進(jìn)行分級(jí)。的目的在于把顆粒大小不同的原始粉末進(jìn)行分級(jí)

22、。 混合混合一般是指將兩種或兩種以上不同成分的粉末混合一般是指將兩種或兩種以上不同成分的粉末混合 均勻的過程均勻的過程；可采用；可采用機(jī)械法和化學(xué)法機(jī)械法和化學(xué)法。 制粒制粒是將小顆粒的粉末制成大顆?；驁F(tuán)粒的工序，以是將小顆粒的粉末制成大顆?；驁F(tuán)粒的工序，以 此來改善粉末的流動(dòng)性。此來改善粉末的流動(dòng)性。 ( (二）壓制成形二）壓制成形 2 2、壓制成形、壓制成形 壓模壓制是將置于壓模內(nèi)的松散粉末施加一定的壓力后，壓模壓制是將置于壓模內(nèi)的松散粉末施加一定的壓力后， 成為具有一定尺寸、形狀和一定密度、強(qiáng)度的壓坯。成為具有一定尺寸、形狀和一定密度、強(qiáng)度的壓坯。 圖圖5-2 模壓示意圖模壓示意圖 2

23、2、壓制成形、壓制成形 粉末的壓縮過程一般采用壓坯密度粉末的壓縮過程一般采用壓坯密度成形壓力曲線來表示，成形壓力曲線來表示， 壓坯密度變化分為三個(gè)階段。壓坯密度變化分為三個(gè)階段。 圖圖5-3 壓坯密度與壓力壓坯密度與壓力 滑動(dòng)階段（滑動(dòng)階段（第第階段）：階段）：顆粒位顆粒位 移，填充孔隙移，填充孔隙 壓力增加，密度快速增加壓力增加，密度快速增加 平衡階段（平衡階段（第第階段）：階段）：壓力續(xù)增壓力續(xù)增 加，壓坯密度增加不明顯加，壓坯密度增加不明顯 顆粒變形階段（顆粒變形階段（第第階段）：階段）：壓壓 力超過一定值，壓力升高，壓坯密力超過一定值，壓力升高，壓坯密 度繼續(xù)增加度繼續(xù)增加 壓坯的缺點(diǎn)

24、壓坯的缺點(diǎn)密度分布不均勻：密度分布不均勻： a) 壓制前壓制前 b) 壓制后壓制后 圖圖5-4 用石墨粉作隔層的單向壓坯用石墨粉作隔層的單向壓坯 圖圖5-2 單向模壓示意圖單向模壓示意圖 （一）壓坯密度分布不均勻的現(xiàn)象（一）壓坯密度分布不均勻的現(xiàn)象 僅通過上模沖加壓的單向壓制僅通過上模沖加壓的單向壓制 Ni粉壓坯：粉壓坯：H：17.5；D：20；700MPa 內(nèi)部壓力沿徑向和軸向分布等位線圖內(nèi)部壓力沿徑向和軸向分布等位線圖 分布特點(diǎn)：分布特點(diǎn)： 在垂直面上，上層密度比下層密度大；在垂直面上，上層密度比下層密度大； 在水平面上接近上模沖的斷面的密度分布是兩邊大，中間小；在水平面上接近上模沖的斷面

25、的密度分布是兩邊大，中間??； 而遠(yuǎn)離上模沖的截面的密度分別是中間大，兩邊小。而遠(yuǎn)離上模沖的截面的密度分別是中間大，兩邊小。 返回文檔返回文檔 a)a)填充粉料填充粉料 b)b)雙向壓坯雙向壓坯 c)c)上沖模復(fù)位上沖模復(fù)位 d)d)頂出坯塊頂出坯塊 圖圖5-6 5-6 雙向壓制粉末冶金坯塊工步示意圖雙向壓制粉末冶金坯塊工步示意圖 a）單向壓制）單向壓制 b) 雙向壓制雙向壓制 圖圖5-5 壓坯密度沿高度分布圖壓坯密度沿高度分布圖 壓坯密度分布不均勻的產(chǎn)生原因壓坯密度分布不均勻的產(chǎn)生原因 外摩擦力（壓力損失）外摩擦力（壓力損失） 內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力 側(cè)壓力側(cè)壓力 壓制方式壓制方式 壓坯形狀與尺寸壓

26、坯形狀與尺寸 壓模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)壓模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 潤滑潤滑 直接影響壓制壓力的直接影響壓制壓力的 傳遞和局部壓力的大小傳遞和局部壓力的大小 間接影響壓制壓力的間接影響壓制壓力的 傳遞和局部壓力的大小傳遞和局部壓力的大小 二、改善壓坯密度分布不均勻性的措施 1）選區(qū)合適的壓制方式）選區(qū)合適的壓制方式 H/D1，而，而H/3時(shí)，可采用單向壓制；時(shí)，可采用單向壓制； H/Dl，而，而H/3時(shí)，采用雙向壓制；時(shí)，采用雙向壓制； H/D410時(shí)，采用帶摩擦芯桿壓模壓制、雙向浮動(dòng)壓時(shí)，采用帶摩擦芯桿壓模壓制、雙向浮動(dòng)壓 模壓制、引下式壓模壓制等模壓制、引下式壓模壓制等 對(duì)于很長的制品，需采用特殊成形（等靜壓、擠

27、壓等）對(duì)于很長的制品，需采用特殊成形（等靜壓、擠壓等） 2）減小摩擦力）減小摩擦力：模具內(nèi)壁上涂抹潤滑油或采用內(nèi)壁更光潔的：模具內(nèi)壁上涂抹潤滑油或采用內(nèi)壁更光潔的 模具；模具； 3）模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低高徑比）模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低高徑比。 一、單向壓模一、單向壓模 單向壓模單向壓模在壓制過程中，相對(duì)于陰模運(yùn)動(dòng)的只有一個(gè)在壓制過程中，相對(duì)于陰模運(yùn)動(dòng)的只有一個(gè) 模沖，或是上模沖或是下模沖。模沖，或是上模沖或是下模沖。 如圖如圖5-7是壓制軸套類壓坯的單向手動(dòng)壓模，其基本組成是壓制軸套類壓坯的單向手動(dòng)壓模，其基本組成 部分有陰模、上模沖、下模沖和芯桿。部分有陰模、上模沖、下模沖和芯桿。一般只用來生產(chǎn)一般

28、只用來生產(chǎn) 高度不大（高徑比高度不大（高徑比H/D1），形狀簡(jiǎn)單的零件），形狀簡(jiǎn)單的零件 。 圖圖5-7 單向手動(dòng)壓模單向手動(dòng)壓模 二、雙向壓模二、雙向壓模 雙向壓制的特點(diǎn)是：雙向壓制的特點(diǎn)是： 上下模沖相對(duì)陰模都有移上下模沖相對(duì)陰模都有移 動(dòng)，模腔內(nèi)粉末體受到兩動(dòng)，模腔內(nèi)粉末體受到兩 個(gè)方向的壓縮，或下模沖個(gè)方向的壓縮，或下模沖 固定不動(dòng)，由上模沖和陰固定不動(dòng)，由上模沖和陰 模對(duì)著下模沖做不同距離模對(duì)著下模沖做不同距離 的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙向壓制。的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙向壓制。 如圖如圖5-85-8所示為壓制套類所示為壓制套類 壓坯的雙向手動(dòng)壓模。壓坯的雙向手動(dòng)壓模。 一般用來生產(chǎn)實(shí)體類一般用來生產(chǎn)實(shí)體類

29、 壓坯的高徑比壓坯的高徑比H HD D1 1或或 管套類壓坯的高度與壁厚管套類壓坯的高度與壁厚 之比之比H HT T3 3的零件。的零件。 圖圖5-8 雙向手動(dòng)壓模雙向手動(dòng)壓模 三、燒結(jié)三、燒結(jié) 燒結(jié)燒結(jié)是將壓坯按一定的規(guī)范加熱到規(guī)定溫度并保溫一段是將壓坯按一定的規(guī)范加熱到規(guī)定溫度并保溫一段 時(shí)間，使壓坯獲得一定的物理及力學(xué)性能的工序時(shí)間，使壓坯獲得一定的物理及力學(xué)性能的工序。 燒結(jié)時(shí)的燒結(jié)時(shí)的影響影響因素因素：燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間和大氣環(huán)境，粉末燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間和大氣環(huán)境，粉末 材料、顆粒尺寸及形狀、表面特性以及壓制壓力等材料、顆粒尺寸及形狀、表面特性以及壓制壓力等。 常用粉末冶金制品的燒結(jié)

30、溫度與燒結(jié)氣氛見表常用粉末冶金制品的燒結(jié)溫度與燒結(jié)氣氛見表5-15-1。燒。燒 結(jié)溫度過高或時(shí)間過長，都會(huì)使壓坯歪曲和變形，其晶粒亦結(jié)溫度過高或時(shí)間過長，都會(huì)使壓坯歪曲和變形，其晶粒亦 大，產(chǎn)生所謂大，產(chǎn)生所謂“過燒過燒”的廢品；如燒結(jié)溫度過低或時(shí)間過短，的廢品；如燒結(jié)溫度過低或時(shí)間過短， 則產(chǎn)品的結(jié)合強(qiáng)度等性能達(dá)不到要求，產(chǎn)生所謂則產(chǎn)品的結(jié)合強(qiáng)度等性能達(dá)不到要求，產(chǎn)生所謂“欠燒欠燒”的的 廢品。廢品。 粉冶材料鐵基制品銅基制品硬質(zhì)合金不銹鋼 磁性材料 (Fe-Ni-C0) 鎢、鋁、 釩 燒結(jié)溫 度 1050- 2000 700-900 1350- 1550 12501200 1700- 33

31、00 燒結(jié)氣氛 發(fā)生爐煤 氣，分解 氨 分解氨， 發(fā)生爐煤 氣 真空、氫 氫 氫、真 空 氫 表表5-1 5-1 常用粉末冶金制品的燒結(jié)溫度與燒結(jié)氣氛常用粉末冶金制品的燒結(jié)溫度與燒結(jié)氣氛 四、后處理四、后處理 后處理的方法按其目的不同，有以下四種：后處理的方法按其目的不同，有以下四種： 1.1.為提高制件的物理及力學(xué)性能為提高制件的物理及力學(xué)性能 2 2. .為改善制件表面的耐腐蝕性為改善制件表面的耐腐蝕性 3 3. .為提高制件的形狀與尺寸精度為提高制件的形狀與尺寸精度 4.4.熔滲處理熔滲處理 u熱處理熱處理 整體硬化整體硬化 沉淀硬化沉淀硬化 表面硬化表面硬化 u熔滲及浸漬熔滲及浸漬 金

32、屬熔滲金屬熔滲 聚合物浸漬聚合物浸漬 浸油浸油 u其他處理其他處理 機(jī)加工機(jī)加工 噴丸處理噴丸處理 蒸汽處理蒸汽處理 電鍍電鍍 去毛刺清洗去毛刺清洗 后加工處理的主要方法后加工處理的主要方法 第三節(jié)第三節(jié) 常用粉末冶金材料簡(jiǎn)介常用粉末冶金材料簡(jiǎn)介 粉末冶金常用來制作粉末冶金常用來制作減摩材料減摩材料、結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料、摩擦材料摩擦材料、 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金、難熔金屬材料難熔金屬材料、過濾材料過濾材料、金屬陶瓷金屬陶瓷、無偏析高無偏析高 速工具鋼速工具鋼、磁性材料磁性材料、耐熱材料等。耐熱材料等。 一、硬質(zhì)合金一、硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是粉末冶金工具材料的一種。主要用于制造硬質(zhì)合金是粉末冶金工具材料的

33、一種。主要用于制造 高速切削硬而韌材料的刀具，制造某些冷作模具、量具及高速切削硬而韌材料的刀具，制造某些冷作模具、量具及 不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。 1 1、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)、硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn) 1 1）具有很高的常溫硬度（）具有很高的常溫硬度（HRC6981），高的熱硬性，高的熱硬性(可可 達(dá)達(dá)9001000 )，優(yōu)良的耐磨性。，優(yōu)良的耐磨性。 2 2）具有高的抗壓強(qiáng)度（可達(dá)）具有高的抗壓強(qiáng)度（可達(dá)6000 MPa6000 MPa），但抗彎強(qiáng)度較低；），但抗彎強(qiáng)度較低； 3 3）良好的耐蝕性）良好的耐蝕性( (抗大氣、酸、堿等抗大氣、酸、堿等) )和抗氧化性；

34、和抗氧化性； 4 4）線膨脹系數(shù)小。）線膨脹系數(shù)小。 2 2、切削加工用硬質(zhì)合金分類、分組代號(hào)、切削加工用硬質(zhì)合金分類、分組代號(hào) 切削加工用硬質(zhì)合金按其切屑排出形式和加工對(duì)象的范切削加工用硬質(zhì)合金按其切屑排出形式和加工對(duì)象的范 圍可分為三個(gè)主要類別，分別以字母圍可分為三個(gè)主要類別，分別以字母P P、M M、K K表示。表示。 P P適用于加工長切屑的黑色金屬，以藍(lán)色作標(biāo)志；適用于加工長切屑的黑色金屬，以藍(lán)色作標(biāo)志； M M適于加工長切屑或短切屑的黑色金屬和有色全屬，以適于加工長切屑或短切屑的黑色金屬和有色全屬，以 黃色作標(biāo)志；黃色作標(biāo)志； K K適于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，

35、適于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料， 以紅色作標(biāo)志。以紅色作標(biāo)志。 返回文檔返回文檔 類別類別 合金合金 牌號(hào)牌號(hào) 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 （%） WCTiCTaC(N bC) Co其它 鎢鈷類合金鎢鈷類合金 YG3X YG6X YG6A YG6 YG8N 96.5 93.5 92.0 94.0 91.0 0.5 0.5 2 1 3 6 6 6 8 鎢鈦鈷鎢鈦鈷 類合金類合金 YT5 YT14 YT30 85.0 78.0 66.0 5 14 30 10 8 4 鎢鈦鉭鎢鈦鉭(鈮鈮) 類合金（萬類合金（萬 用合金）用合金） YW1 YW2 8485 8283 6 6 34 34 6

36、 8 碳化鈦鎳碳化鈦鎳 鉬合金鉬合金 YN1015621 Mo10 Ni12 表表5-2 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分 注：摘自注：摘自YB84975硬質(zhì)合金牌號(hào)硬質(zhì)合金牌號(hào)。 粉末冶金減摩材料粉末冶金減摩材料 返回文檔返回文檔 用途分組用途分組 代號(hào)代號(hào) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 牌號(hào)牌號(hào) 用途分組用途分組 代號(hào)代號(hào) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 牌號(hào)牌號(hào) P01YT30YN10M20YW2 P10YT15K01YG3X P20YT14K10YG6X YG6A P30YT5K20YG6YG6N M10TW1K30YG8YG8N 表表5-3 用途分組代號(hào)與硬質(zhì)合金牌號(hào)對(duì)照表用途分組代號(hào)

37、與硬質(zhì)合金牌號(hào)對(duì)照表 二、硬質(zhì)合金的應(yīng)用二、硬質(zhì)合金的應(yīng)用 刀具（硬質(zhì)合金作刀具材料的用量最大，如車刀、刀具（硬質(zhì)合金作刀具材料的用量最大，如車刀、 銑刀、刨刀、鉆頭等）銑刀、刨刀、鉆頭等） 工具（鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具）工具（鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具） 測(cè)量量具（卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)）測(cè)量量具（卡尺、塊規(guī)、塞規(guī)） 耐磨零件耐磨零件(精密軸承、噴嘴、拉絲模具、螺栓模具、精密軸承、噴嘴、拉絲模具、螺栓模具、 螺母模具）。螺母模具）。 二、含油軸承材料二、含油軸承材料 含油軸承材料是一種具有多孔性的粉末冶金材料，常含油軸承材料是一種具有多孔性的粉末冶金材料，常 用以制造軸承零件。這種材料壓制

38、成軸承后，放在潤滑油用以制造軸承零件。這種材料壓制成軸承后，放在潤滑油 中浸潤，由于粉末冶金材料的多孔性，在毛細(xì)現(xiàn)象作用下，中浸潤，由于粉末冶金材料的多孔性，在毛細(xì)現(xiàn)象作用下， 可吸附大量潤滑油可吸附大量潤滑油(一般含油率為一般含油率為1230)，故稱為含油，故稱為含油 軸承。軸承。 常用的含油軸承有鐵基和銅基含油軸承兩類。常用的含油軸承有鐵基和銅基含油軸承兩類。 1 1、鐵基含油軸承、鐵基含油軸承。 2、銅基含油軸承、銅基含油軸承。 一般用于制作中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制作不一般用于制作中速、輕載荷的軸承，尤其適宜制作不 能經(jīng)常加油的軸承，如紡織機(jī)械、電影機(jī)械、食品機(jī)械、能經(jīng)常加油的軸承

39、，如紡織機(jī)械、電影機(jī)械、食品機(jī)械、 家用電器等的軸承。家用電器等的軸承。 三、鐵基結(jié)構(gòu)材料三、鐵基結(jié)構(gòu)材料 鐵基結(jié)構(gòu)材料是以碳鋼或合金鋼粉末為主要原材料，采鐵基結(jié)構(gòu)材料是以碳鋼或合金鋼粉末為主要原材料，采 用粉末冶金方法制造結(jié)構(gòu)零件。用粉末冶金方法制造結(jié)構(gòu)零件。 用這類材料制造的結(jié)構(gòu)零件具有制品精度較高、表面粗用這類材料制造的結(jié)構(gòu)零件具有制品精度較高、表面粗 糙度值低，不需或只需少量切削加工，節(jié)省材料，提高生產(chǎn)糙度值低，不需或只需少量切削加工，節(jié)省材料，提高生產(chǎn) 率等特點(diǎn)。制品還可通過熱處理方法強(qiáng)化和提高耐磨性。率等特點(diǎn)。制品還可通過熱處理方法強(qiáng)化和提高耐磨性。 廣泛用于制作各種機(jī)械零件，如機(jī)

40、床上的調(diào)整墊圈、調(diào)廣泛用于制作各種機(jī)械零件，如機(jī)床上的調(diào)整墊圈、調(diào) 整環(huán)法蘭盤、偏心輪，汽車制造中的油泵齒輪差速器齒整環(huán)法蘭盤、偏心輪，汽車制造中的油泵齒輪差速器齒 輪、止推環(huán)以及拖拉機(jī)上的傳動(dòng)齒輪、活塞環(huán)等。輪、止推環(huán)以及拖拉機(jī)上的傳動(dòng)齒輪、活塞環(huán)等。 汽車變速器系統(tǒng)用粉末燒結(jié)鋼汽車變速器系統(tǒng)用粉末燒結(jié)鋼件件 四、過濾材料四、過濾材料 五、難熔金屬材料五、難熔金屬材料 鎢的熔點(diǎn)鎢的熔點(diǎn) ：3410 鎢燈絲鎢燈絲 六、金屬陶瓷六、金屬陶瓷 為了使陶瓷既可以耐高溫又不容易破碎，在制為了使陶瓷既可以耐高溫又不容易破碎，在制 作陶瓷時(shí)加金屬粉末，可制成金屬陶瓷。作陶瓷時(shí)加金屬粉末，可制成金屬陶瓷。

41、金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、 硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而 脆裂脆裂 常用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、常用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、 化工機(jī)械零件等。化工機(jī)械零件等。 1、氧化物基金屬陶瓷。、氧化物基金屬陶瓷。以氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈹?shù)葹榛w，與以氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈹?shù)葹榛w，與 金屬鎢、鉻或鈷復(fù)合而成，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)金屬鎢、鉻或鈷復(fù)合而成，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng) 度高等特點(diǎn)，可用作導(dǎo)彈噴管襯套、熔煉

42、金屬的坩堝和金屬切削刀具。度高等特點(diǎn)，可用作導(dǎo)彈噴管襯套、熔煉金屬的坩堝和金屬切削刀具。 2、碳化物基金屬陶瓷。、碳化物基金屬陶瓷。以碳化鈦、碳化硅、碳化鎢等為基體，與金屬鈷、以碳化鈦、碳化硅、碳化鎢等為基體，與金屬鈷、 鎳、鉻、鎢、鉬等金屬復(fù)合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等特點(diǎn)，鎳、鉻、鎢、鉬等金屬復(fù)合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等特點(diǎn)， 用于制造切削刀具用于制造切削刀具 、高溫軸承、密封環(huán)、撿絲模套及透平葉片。、高溫軸承、密封環(huán)、撿絲模套及透平葉片。 3、氮化物基金屬陶瓷。、氮化物基金屬陶瓷。以氮化鈦、氮化硼、氮化硅和氮化鉭為基體，具有以氮化鈦、氮化硼、氮化硅和氮化鉭為基體，具

43、有 超硬性、抗熱振性和良好的高溫蠕變性，應(yīng)用較少。超硬性、抗熱振性和良好的高溫蠕變性，應(yīng)用較少。 4、硼化物基金屬陶瓷。、硼化物基金屬陶瓷。以硼化鈦、硼化鉭、硼化釩、硼化鉻、硼化鋯、硼以硼化鈦、硼化鉭、硼化釩、硼化鉻、硼化鋯、硼 化鎢、硼化鉬、硼化鈮、硼化鉿等為基體，與部分金屬材料復(fù)合而成?；u、硼化鉬、硼化鈮、硼化鉿等為基體，與部分金屬材料復(fù)合而成。 5、硅化物基金屬陶瓷。、硅化物基金屬陶瓷。以硅化錳、硅化鐵、硅化鈷、硅化鎳、硅化鈦、硅以硅化錳、硅化鐵、硅化鈷、硅化鎳、硅化鈦、硅 化鋯、硅化鈮、硅化釩、硅化鈮、硅化鉭、硅化鉬、硅化鎢、硅化鋇等為化鋯、硅化鈮、硅化釩、硅化鈮、硅化鉭、硅化鉬、硅

44、化鎢、硅化鋇等為 基體，與部分或微量金屬材料復(fù)合而成。其中硅化鉬金屬陶瓷在工業(yè)中得基體，與部分或微量金屬材料復(fù)合而成。其中硅化鉬金屬陶瓷在工業(yè)中得 到廣泛地應(yīng)用。到廣泛地應(yīng)用。 七、無偏析高速鋼七、無偏析高速鋼 八、磁性材料八、磁性材料 Nd-Fe-B、Sm-Co、鐵氧體永磁鐵、鐵氧體永磁鐵 軟磁鐵氧體軟磁鐵氧體 八、含油軸承八、含油軸承 第四節(jié)第四節(jié) 粉末冶金制品結(jié)構(gòu)工藝性粉末冶金制品結(jié)構(gòu)工藝性 考慮粉末冶金零件結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)，一般需要從考慮粉末冶金零件結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)，一般需要從壓制困壓制困 難性難性、脫模困難性脫模困難性、粉末均勻填充困難性粉末均勻填充困難性和和壓模強(qiáng)度壓模強(qiáng)度、壽壽 命命等諸

45、方面考慮。等諸方面考慮。 作業(yè)題：作業(yè)題： 1、何謂粉末冶金？粉末冶金的主要工序有哪些？、何謂粉末冶金？粉末冶金的主要工序有哪些？ 2、粉末冶金模具主要有哪幾種類型？、粉末冶金模具主要有哪幾種類型？ 3、常見粉末冶金材料有哪些？并指出下列牌號(hào)的含義、常見粉末冶金材料有哪些？并指出下列牌號(hào)的含義 YG6X YT14 YW1 YT14 YW1 第二節(jié)第二節(jié) 工程陶瓷的成形工程陶瓷的成形 認(rèn)識(shí)陶瓷認(rèn)識(shí)陶瓷 陶瓷是古老而又新型陶瓷是古老而又新型 的材料，它是用天然的材料，它是用天然 或人工合成的無機(jī)粉或人工合成的無機(jī)粉 狀物料，經(jīng)過成形和狀物料，經(jīng)過成形和 高溫?zé)Y(jié)而制成的一高溫?zé)Y(jié)而制成的一 種多相

46、固體材料種多相固體材料。 電絕緣用氧化鋁陶瓷電絕緣用氧化鋁陶瓷 機(jī)械密封機(jī)械密封 氧化鋁陶瓷坩堝氧化鋁陶瓷坩堝 導(dǎo)彈天線罩導(dǎo)彈天線罩 裝甲防護(hù)裝甲防護(hù)防彈陶瓷防彈陶瓷 直徑為直徑為2m的碳化硅反射鏡（中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）的碳化硅反射鏡（中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 表表6-1 傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷的主要區(qū)別傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷的主要區(qū)別 區(qū)別區(qū)別傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷新型新型陶瓷陶瓷（工程陶瓷工程陶瓷） 原料原料天然礦物原料天然礦物原料人工精制合成人工精制合成原料原料 成形成形 注漿、可塑成形為注漿、可塑成形為 主主 注漿、壓制、熱壓注、注射、軋膜、注漿、壓制、熱壓注、注

47、射、軋膜、 流延、等靜壓成形為主流延、等靜壓成形為主 燒結(jié)燒結(jié) 1350以下，燃料以下，燃料 以煤、油、氣為主以煤、油、氣為主 結(jié)構(gòu)陶瓷常需結(jié)構(gòu)陶瓷常需1600左右高溫?zé)Y(jié)，左右高溫?zé)Y(jié)， 功能陶瓷需精確控制燒結(jié)溫度功能陶瓷需精確控制燒結(jié)溫度 加工加工一般不需加工一般不需加工常需切割、打孔、研磨和拋光常需切割、打孔、研磨和拋光 性能性能以外觀效果為主以外觀效果為主 以內(nèi)在質(zhì)量為主，常呈現(xiàn)耐溫、耐磨、以內(nèi)在質(zhì)量為主，常呈現(xiàn)耐溫、耐磨、 耐腐蝕和各種敏感特性耐腐蝕和各種敏感特性 用途用途炊、餐具、陳設(shè)品炊、餐具、陳設(shè)品 主要用于宇航、能源、冶金、交通、主要用于宇航、能源、冶金、交通、 電子、家電等

48、行業(yè)電子、家電等行業(yè) 先進(jìn)陶瓷（先進(jìn)陶瓷（Advanced ceramics） 精細(xì)陶瓷（精細(xì)陶瓷（Fine ceramics） 工程陶瓷工程陶瓷（Engineering ceramics） 新型陶瓷（新型陶瓷（New ceramics） 近代陶瓷（近代陶瓷（Modern ceramics） 高技術(shù)陶瓷（高技術(shù)陶瓷（High Technology ceramics） 高性能陶瓷（高性能陶瓷（High Performance ceramics） 特種陶瓷（特種陶瓷（Special ceramics） 特種陶瓷的名稱特種陶瓷的名稱 結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷主要利用其熱、機(jī)械、化學(xué)特性，有主要利用其熱、機(jī)械

49、、化學(xué)特性，有 耐磨損材料、高強(qiáng)度材料、耐熱材料，硬質(zhì)材料耐磨損材料、高強(qiáng)度材料、耐熱材料，硬質(zhì)材料 、耐沖擊材料、低膨脹材料、隔熱材料等結(jié)構(gòu)材、耐沖擊材料、低膨脹材料、隔熱材料等結(jié)構(gòu)材 料。料。 功能陶瓷功能陶瓷利用其絕緣、壓電、光電、聲光、透利用其絕緣、壓電、光電、聲光、透 光、超導(dǎo)等特性，例如絕緣陶瓷、壓電陶瓷等。光、超導(dǎo)等特性，例如絕緣陶瓷、壓電陶瓷等。 結(jié)構(gòu)陶瓷的結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1）高強(qiáng)度）高強(qiáng)度 2）高硬度）高硬度 3）耐高溫）耐高溫 4）耐腐蝕）耐腐蝕 5）耐磨損）耐磨損 6）耐氧化）耐氧化 7）絕緣性好）絕緣性好 8）密度?。┟芏刃?結(jié)構(gòu)陶瓷的缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)陶瓷的缺點(diǎn): 1）難

50、加工）難加工 制制Al2O3粉末粉末 球磨破碎球磨破碎混料混料成型成型 燒結(jié)燒結(jié)修坯修坯燒結(jié)燒結(jié)機(jī)械加工機(jī)械加工 氧化鋁陶瓷的制備流程氧化鋁陶瓷的制備流程 非氧化物陶瓷的原料粉末多采用氧化物還原方法制備?；蛘哌€非氧化物陶瓷的原料粉末多采用氧化物還原方法制備。或者還 原碳化，或者還原氮化。原碳化，或者還原氮化。 SiC粉末的制備粉末的制備： 將將SiO2與碳粉混合，在與碳粉混合，在14601600的加熱條件下，逐步還原的加熱條件下，逐步還原 碳化。其大致歷程如下：碳化。其大致歷程如下： SiO2 + C SiO+CO (1-1) SiO + 2C SiC+CO (1-2) SiO + C Si+

51、CO (1-3) Si + C SiC (1-4) Si3N4粉末的制備粉末的制備： 在在N2條件下，通過條件下，通過SiO2與與C的的還原還原-氮化氮化。反應(yīng)溫度在。反應(yīng)溫度在1600附附 近。其基本反應(yīng)如下：近。其基本反應(yīng)如下： 3SiO2+6C+2N2 Si3N4 +6CO (1-5) 高純度氧化鋁粉體制備：是將高純度鋁鹽或金屬鋁分別熱解、高純度氧化鋁粉體制備：是將高純度鋁鹽或金屬鋁分別熱解、 氧化而制得的，主要有以下四種方法：氧化而制得的，主要有以下四種方法： 1.1.銨明礬熱解法銨明礬熱解法 2.2.有機(jī)鋁鹽加水分解法有機(jī)鋁鹽加水分解法 3.3.鋁在水中放電分解法鋁在水中放電分解法

52、4. 4. 鋁的銨碳酸鹽熱分解法鋁的銨碳酸鹽熱分解法 工程陶瓷的粉料制備工程陶瓷的粉料制備 工程陶瓷坯料的成形工程陶瓷坯料的成形 圖圖6-13 注漿成形注漿成形 陶瓷坯料陶瓷坯料成形工藝成形工藝有兩種有兩種: : 第一種是用細(xì)顆粒陶瓷原料第一種是用細(xì)顆粒陶瓷原料, ,加上粘結(jié)劑壓制成型加上粘結(jié)劑壓制成型 第二種是將原料粉體制成料漿，注入模內(nèi)成形第二種是將原料粉體制成料漿，注入模內(nèi)成形。 工程陶瓷坯料的壓制成形工程陶瓷坯料的壓制成形 2 2）等靜壓成形）等靜壓成形 是利用液體或氣體介質(zhì)均勻傳遞壓力的性能，把陶瓷粒是利用液體或氣體介質(zhì)均勻傳遞壓力的性能，把陶瓷粒 狀粉料置于有彈性的軟模中，使其受到液體或氣體介質(zhì)傳狀粉料置于有彈性的軟模中，使其受到液體或氣體介質(zhì)傳 遞的均衡壓力而被壓實(shí)成形的方法。遞的均衡壓力而被壓實(shí)成形的方法。 工程陶瓷坯料的壓制成形工程陶瓷坯料的壓制成形 高壓容器高壓容器 粉料粉料 加壓橡皮袋加壓橡皮袋 氣體介質(zhì)氣體介質(zhì) 成形