梯度材料
梯度材料
功能梯度材料(FGM)的成分是梯度变化的,各层的烧结温度不同,利用传统的烧结方法难以一次烧成。利用CVD、PVD等方法制备梯度材料,成本很高,也很难实现工业化。采用阶梯状的石磨模具,由于模具上、下两端的电流密度不同,因此可以产生温度梯度。利用SPS在石磨模具中产生的梯度温度场,只需要几分钟就可以烧结好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制备的梯度材料有:不锈钢/ZrO2;Ni/ZrO2;Al/高聚物;Al/植物纤维;PSZ/T等梯度材料。
根据市场调研的结果,中国2013 年平均单车汽车粉末冶金制品的用量至少有6kg,这其中2.3kg 的差额就是没有统计在内,是来自国外的粉末冶金用量(发动机进口或部分组装零件进口),这部分进口替代需求构成了未来粉末冶金零部件需求增长的一部分。我们保守估计,未来车用粉末冶金国产化的替代率占据目前单车用量的6%-7%。
粉末冶金的应用领域
国内外SPS的发展与应用状况
SPS技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结,因此在有的文献上也被称为等离子活化烧结或等离子辅助烧结(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS)[1,2]。早在1930年,美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理,但是直到1965年,脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利,但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题,因此SPS技术没有得到推广应用。