粉末冶金的應用精選(九篇)
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第1篇：粉末冶金的應用范文
前言
為了尋求長遠的發(fā)展，需要重視能源問題。在全球經濟以及熱口增長的環(huán)境下，傳統(tǒng)能源彰顯匱乏性，無法滿足社會發(fā)展的實際需求。同時，也無法進行再生。因此，面對嚴重的資源危機，要對新能源的開發(fā)與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統(tǒng)冶金技術進行了發(fā)揚過大，積極融合現(xiàn)代科技，推動信息化建設，實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的良性運轉，也為新能源的開發(fā)提供更多的技術保障。
1 對粉末冶金技術特征的分析
粉末冶金技術具有長遠的歷史，其主要立足傳統(tǒng)冶金技術，達到了對諸多學科知識的融會貫通，形成優(yōu)勢突出的新型冶金技術。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統(tǒng)的冶金方法中，礦石的形式為整塊，先進行提煉，而后進行冶煉。應用傳統(tǒng)技術，塊狀礦石提煉技術受制于技術和礦石的大小，只能達到80%左右的利用率，產生大量材料的廢置。但是，在粉末冶金技術的應用下，資源利用率得以大幅提升，有效降低資源浪費。另外，塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放，對環(huán)境產生不良影響，甚至破壞。由此可見，冶金技術的改善勢在必行，要重視冶金技術水平的提升，使得材料各盡所用，發(fā)揮不同冶金材料的作用，切實提升使用效率，形成高性能的新材料，達到成本的降低。利用現(xiàn)代粉末冶金技術，能夠對廢礦石、舊金屬材料進行再利用，有效節(jié)約資源，極大推動經濟效益的獲取，對可持續(xù)發(fā)展意義重大。因此，粉末冶金技術在原材料選擇方面相對較為寬松，能夠充分利用廢舊金屬、礦石等，形成不規(guī)則的粉末，滿足原材料節(jié)約和回收的目標。另外，鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加，促進性能的增強和平衡。
2 對新能源技術的闡述
在科技的推動下，新能源技術逐漸被科學界重視。在傳統(tǒng)能源開發(fā)與應用中，出現(xiàn)嚴重的資源匱乏現(xiàn)象，加之對環(huán)境的不良影響，使得新能源問題的出現(xiàn)備受關注。新能源材料需要在開發(fā)、存儲以及轉化方面具有突出優(yōu)勢。由此可見，新能源材料是發(fā)展新能源的關鍵因素。為了更好地實現(xiàn)轉化和存儲，其在配件、生產要素等方面都極具特色，與傳統(tǒng)能源行業(yè)的材料截然不同。粉末冶金技術在整個新能源開發(fā)應用中占據(jù)舉足輕重的地位。
3 系統(tǒng)介紹粉末冶金技術的類型
3.1 傳統(tǒng)粉末冶金材料
首先，是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統(tǒng)，也是最為關鍵的冶金材料，在制造業(yè)中應用較為廣泛。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，其應用范圍不斷拓展。其次，銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多，耐腐蝕性突出，在電器領域應用較多。再次，硬質合金材料。這種材料具有較高的熔點，硬度和強度都十分高，其應用的領域主要是高端技術領域，如核武器等。最后，粉末冶金電工材料和摩擦分類，主要應用在電子領域。隨著通訊技術的不斷發(fā)展，粉末冶金材料的需求量增大。另外，粉末冶金材料在真空技術領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強，促使物體運動減速，抑或是停止，在摩擦制動領域應用較多。
3.2 對現(xiàn)代先進粉末冶金材料的介紹
首先，信息范疇內的粉末冶金材料。立足信息領域，主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講，是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次，能源領域內的粉末冶金材料。能源材料的研發(fā)推動能源發(fā)展，其中，主要涉及儲能和新能源材料。全球經濟的發(fā)展使得能源需求量增大，傳統(tǒng)能源彰顯不足，因此，新能源開發(fā)勢在必行，尤其是燃料電池和太陽能的開發(fā)。再次，生物領域的粉末冶金技術。生物材料技術的發(fā)展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術列入國家發(fā)展計劃。在生物材料中，主要包含醫(yī)用和冶金材料兩大類，在維護身心健康的同時，加快金屬行業(yè)的進步。第四，軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域，材料的強度和硬度是重要指標，穩(wěn)定性要突出，具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇，粉末冶金技術也具有發(fā)展前景，更好地推動整個社會工業(yè)技術的進步。另外，新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準，而粉末冶金技術的支持下，切實增強核反應堆的安全性與可靠性，有效降低核輻射強度。
4 對粉末冶金技術在新能源材料中的應用的介紹
4.1 粉末冶金技術在風能材料中的應用
風能對我國而言，十分豐富，不存在污染，是新能源的主要類型。在風能發(fā)電材料中，粉末冶金技術主要實現(xiàn)對兩種材料的制作，即即風電C組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發(fā)電關系密切，事關發(fā)電過程的安全性與可靠性，影響發(fā)電效率的高低。風能發(fā)電機制動片在摩擦系數(shù)和磨損率方面，要求較高，同時，力學性能必須突出。目前，主要應用的是銅基粉末冶金技術，完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出，同時，制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環(huán)境的時候，也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼，系統(tǒng)永磁材料代替了傳統(tǒng)的永磁材料，燒結釹鐵硼就是加入了稀土粉，利用粉末冶金工藝制備而成。
4.2 粉末冶金技術在太陽能中的應用
太陽能突出的特點是清潔性，是新型能源的一種，被商界所看好，開發(fā)價值巨大。當前，在太陽能領域，主要的發(fā)展方向為光電太陽能與熱電太陽能，形成發(fā)展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池，也就是半導體二極管，依靠光伏效應，促使太陽能有效轉化為電能。目前，太陽能光電轉化效率較低，對航天事業(yè)的發(fā)展產生阻礙。在粉末冶金技術的使用下，能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作，光電轉化率得以顯著提升。同時，粉末冶金技術也研發(fā)了多晶硅薄膜，代替了傳統(tǒng)的晶體硅，光電轉化率大幅提升。另外，粉末冶金技術與太陽能熱電技術也實現(xiàn)了融合。當太陽進行地表照射之后，為了達到對光熱技術的有效收集，需要發(fā)揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術息息相關，主要應用了其成型技術，發(fā)揮粉體在色素和粘結劑方的作用，而后混合，形成涂料，涂于基板之上。這也充分體現(xiàn)了粉末冶金技術在成型技術方面優(yōu)勢更加突出。
5 結束語
綜上，通過對粉末冶金技術優(yōu)勢的分析，可以發(fā)現(xiàn)，其在新能源材料的開發(fā)和應用中極具發(fā)展?jié)摿Α７勰┮苯鹪趧?chuàng)造性方面十分突出，塑造性較強，使得其在新能源材料的發(fā)展和應用中占據(jù)核心地位。粉末冶金技術的工藝原理使得其在新能源開發(fā)中更具經濟性與高效性。因此，要大力推進粉末冶金技術在新能源開發(fā)應用中的拓展，為新能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
參考文獻
[1]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(yè)，2009，04：41-47.
[2]邱智海，曾維平.粉末冶金技術在航空發(fā)動機中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2016，07：10-12.
第2篇：粉末冶金的應用范文
【關鍵詞】粉末冶金 模具 仿真技術 加工方法
中圖分類號：TD353.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-111-01
0引言
粉末冶金是通過制取金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為生產原材料，通過過壓制成形、燒結等工藝過程，制造出各種粉末冶金制品的工藝技術。現(xiàn)在，這種工藝已經成為我們在新材料研制領域內的重要工藝技術。在粉末冶金工業(yè)中，模具對于在很多工序中都有所應用，并且對于整個生產工藝也具有較大的影響。粉末冶金模具是粉末冶金制品生產的重要工藝裝備，粉末冶金模具的質量對粉末冶金制品的質量具有直接的影響。然而，粉末冶金模具的質量主要取決于它的加工過程。因此，對于粉末冶金模具加工方法及仿真技術的研究，對于粉末冶金工業(yè)具有重大的意義。
1 粉末冶金模具的加工方法
目前，對于粉末冶金模具的先進加工方法種類很多，其中各種加工方法也是各有特點?，F(xiàn)就幾種主要的粉末冶金模具加工方法進行介紹，并對各種方法的特點和對粉末冶金模具的影響進行探討。
1.1 電火花加工方法
電火花加工的方法，是通過在放電瞬間產生劇烈高溫。然后，利用這一高溫將工件的表面熔化（甚至汽化），從而達到機械加工的目的。這種加工方法在一些難以加工的超硬材料加工中具有明顯的優(yōu)勢。
（1）電火花加工方法的特點
電火花加工方法能夠有效的填補常規(guī)的機械加工方法對于難加工材料的不足，適用于對于強度高、熔點高、硬度高等難加工的材料的加工。另外，由于電火花加工方法直接利用電能與熱能進行加工，因此在加工過程中可以實現(xiàn)加工的自動化控制。再者，這種加工方法的精細度很高，對于粉末冶金模具這種加工質量要求較高的產品是一種較為合適的加工方法。不過，這種方法也存在著一定的缺點，那就是利用電火花加工方法加工的粉末冶金模具的表面粗糙度較高，會對粉末冶金工業(yè)造成一定的影響。
（2）電火花加工方法在模具加工中的應用
在粉末冶金模具電火花加工中，常是通過使用數(shù)控電火花機床來進行加工的。數(shù)控電火花機床可以實現(xiàn)粉末冶金模具的精密加工，確保滿足粉末冶金模具的質量要求。在粉末冶金模具的尺寸精度、仿形精度和表面質量等方面將發(fā)揮重要的作用。
1.2 仿形磨削加工方法
利用仿形磨削加工方法加工粉末冶金模具，即是通過利用專門的平面磨床，通過仿形尺對粉末冶金模具進行仿形磨削。這種粉末冶金模具加工方法的特點是其加工生產的粉末冶金模具的精密度較高，且表面較為光滑、平整，粗糙度較低。這種加工方法的缺點是加工效率較低。
1.3 數(shù)控線切割加工方法
數(shù)控線切割加工的方法，是通過將金屬絲電極安裝在一個轉動的貯絲筒上，然后分別將被切割工件與金屬絲電極接到高頻電源的正、負極上，通過計算機技術控制控制電極的移動方向，并通過電火花加工達到自動切割的目的。
數(shù)控線切割方法是計算機技術與電火花加工技術的結合，可以發(fā)揮電火花加工方法的優(yōu)點，還可以實現(xiàn)自動切割的目的。其在粉末冶金模具的加工上具有重要的作用。由于這種加工方法對于電極沒有特別的要求，并可以對各種硬度和形狀的工件進行加工。數(shù)控線切割加工的方法，還可以反復的使用電極絲，加工損耗小、精度高等特點，非常適合粉末冶金模具的加工生產。因此，數(shù)控線切割加工的方法也是目前在粉末冶金模具加工中最常用的方法之一。
2 粉末冶金模具的數(shù)控加工動態(tài)仿真
計算機仿真技術在各類科技領域都有廣泛的影響，隨著計算機仿真技術不斷發(fā)展成熟，已經可以應用到產品從概念設計到結束使用壽命的整個周期的各個環(huán)節(jié)中，其中在產品的加工階段應用更為廣泛。在粉末冶金模具的加工過程中，仿真技術的應用將對粉末冶金模具的加工行業(yè)，甚至整個粉末冶金工業(yè)都具有重要的意義。
在粉末冶金模具的加工過程中，建立一個較為精確的數(shù)控加工動態(tài)仿真模型，通過模擬整個模具加工過程，從而獲得在粉末冶金模具加工過程中所需的幾何數(shù)據(jù)和力學信息，以及加工過程中可能發(fā)生的不良影響和可能出現(xiàn)的偏差值。通過數(shù)控動態(tài)仿真模型，便可以在加工前獲得準確的信息，規(guī)避可能產生的不良影響，有效的降低了加工失誤、偏差等現(xiàn)象發(fā)生的可能性。
在粉末冶金模具的加工過程中，利用精確的數(shù)控加工動態(tài)仿真模型，可以獲得準確的數(shù)控加工代碼，避免加工的錯誤和偏差；另外，還可以對加工誤差值、刀具磨損等進行預測，為保證粉末冶金模具的質量要求和刀具的更換提供重要的參考信息。因此，在粉末冶金模具的制造加工過程中，計算機仿真技術發(fā)揮了重要的作用，對于保證模具加工生產的質量和提高模具生產效率都有很大的幫助。
3 結語
粉末冶金模具的加工，對于粉末冶金制品的質量具有很大的影響。目前，對于粉末冶金模具的加工方法仍具有很大的發(fā)展空間，計算機仿真技術在粉末冶金模具加工中的應用，也還需要人們不斷的進行發(fā)展和研究。
參考文獻：
第3篇：粉末冶金的應用范文
1.1粉末冶金技術特點
粉末冶金技術作為一種應用比較廣泛的精密成形技術,具有少無切削加工、材料利用率高、制造過程清潔高效、生產成本低、可制造形狀復雜和難以機械切削加工的特點。一般認為,粉末冶金技術工藝的特點如下:
1)不需要或者只需要極少量的切削加工;
2)材料利用率可高達97%以上;
3)零件尺寸的制造公差較小且具有再現(xiàn)性,從而產品可獲得很高的尺寸精度和良好的一致性;
4)材料成分、微觀組織及組成可以科學調整;
5)零件表面光潔度較好;
6)通過燒結后處理工藝(如燒結后熱處理工藝、燒結后表面處理工藝等),可以靈活改善零件的性能(如提高強度、耐磨性等);
7)在技術設計和工藝設計上,形狀自由度極高,可以設計和制造出其他金屬成形工藝不能制造的形狀復雜或奇特的零件;
8)對于自等粉末冶金多孔材料,可通過控制孔隙度來獲得材料或產品的性能;
9)適合中等至大批量的零件生產。
1.2粉末冶金技術發(fā)展趨勢
目前,粉末冶金技術的發(fā)展日新月異,隨著一系列新技術、新工藝的不斷涌現(xiàn),如粉末冶金注射成形、溫壓成形、流動溫壓成形、噴射成形、高速壓制成形、微波燒結、燒結硬化等,粉末冶金技術正朝著高致密化、高性能化、集成化和低成本化等方向發(fā)展。
1)粉末冶金零部件的少無缺陷的高強度化趨勢:通過對材料的組織控制和制造工藝的綜合研究,從粉體粒子的流動、燒結機理、斷裂力學等方面找到缺陷形成的原因并提出解決方案。
2)粉末冶金成形技術的近凈成形和近終成形趨勢:著眼于粉體流動、充填成形、燒結過程粉末特性控制、粘結劑等角度,大力發(fā)展近凈成形和近終成形的高致密化工藝技術,是降低競爭成本、減少制造工序、適應國際化市場的必然要求。
3)粉末冶金零部件的高精度化趨勢:通過對粉末冶金工模具、粉末冶金設備、粉末冶金工藝過程的精確設計和控制,實現(xiàn)粉末冶金零部件宏觀尺寸的更高精度;通過對粉體特性、粉末冶金過程顯微組織、粉末冶金工藝過程的精確設計和控制,實現(xiàn)粉末冶金零部件微觀領域的顯微精度。
4)粉末冶金材料功能復合化趨勢:針對國際化的高端市場,研究和開發(fā)出高附加值的新型復合材料或者復合有附加性能的新型材料,是各國粉末冶金工作者努力追求的目標。這就要求在諸如復合材料設計、成行固化、復合材料組織控制、性能評價等方面能夠做出開創(chuàng)性的突破。
5)粉末冶金設計的微觀化趨勢:由宏觀的尺寸———形狀———性能設計層面,結合到顯微組織———微觀結構———性能的設計層面,粉末冶金設計也由粉體特性設計、模具設計、產品形狀設計等宏觀設計體系向顯微組織和顯微結構設計的微觀體系深入和發(fā)展。
6)粉末冶金過程控制的數(shù)值模擬化趨勢:利用數(shù)值優(yōu)化技術、動態(tài)測試技術和計算機模擬技術,通過對粉末冶金生產過程進行動態(tài)的觀測和數(shù)值化的控制,可以實現(xiàn)對粉末冶金產品品質的動態(tài)檢測控制,可以大大提高產品的成品率和生產效率。
7)粉末冶金制造工藝流程集成化和低成本化趨勢:近年來,高速壓制成形、流動溫壓成形、微波燒結、燒結硬化等流程集成化技術的產生和應用,極大地降低了粉末冶金零部件的制造成本,提高了粉末冶金生產流程的單位時間效能,是粉末冶金技術的最新發(fā)展趨勢。
8)粉末冶金制造過程清潔高效和環(huán)保的趨勢:尋求資源的再生利用和減少生產過程中對環(huán)境的污染,是現(xiàn)代產業(yè)的發(fā)展趨勢。因此,針對易再生材料的設計、有害物質的材質控制、劑的煤煙控制、燒結氣氛再生方法的開發(fā)和燒結零件的輕量化等,從合金設計和工藝設計的角度,進行技術創(chuàng)新,使粉末冶金各項工藝流程符合環(huán)保的強制性法規(guī),從而使粉末冶金產業(yè)更清潔、更環(huán)保。
2我國粉末冶金工業(yè)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
關于我國粉末冶金工業(yè)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,國內粉末冶金工業(yè)界的人士如韓風麟、黃伯云、鄒仿棱等從不同的角度,作過多次精辟的分析和論述,大致而言,包括以下幾個方面:
1)產業(yè)結構和行業(yè)布局不合理:我國現(xiàn)有各類粉末冶金企業(yè)近千家,分布在不同的行業(yè)和區(qū)域。由于產業(yè)發(fā)展歷史特殊原因以及不同行業(yè)與區(qū)域的多頭管理,出現(xiàn)了低水平重復建設、大中小企業(yè)并存、企業(yè)效能和效益較低的產業(yè)格局。大部分中小型企業(yè)的規(guī)模小、條件差、水平低,且存在不同行業(yè)間的條塊分割,而真正能夠形成產業(yè)規(guī)模的企業(yè)還不足十家。據(jù)統(tǒng)計,我國規(guī)模較大的主要44家硬質合金企業(yè)實現(xiàn)的年銷售收入僅為SANDVSIK公司的21.4%,其平均利潤也僅為SANDVSIK公司的44%。
2)產品結構和市場結構不合理:目前,我國粉末冶金企業(yè)的產品技術含量與附加值低、高端產品所占份額極少、中低端產品競爭無序、低端產品出現(xiàn)生產過剩、假冒偽劣產品充斥市場等問題嚴重制約著我國粉末冶金企業(yè)和市場的健康發(fā)展。
3)工藝技術和裝備總體水平相對落后、自動化程度不高,先進設備少且不配套,生產效率低。我國粉末冶金企業(yè)的生產工序仍然是以手工操作或自動化操作與手工操作為主的局面,并且不能形成工程工序自身特色的競爭優(yōu)勢。相反,卻表現(xiàn)出生產過程損耗大、產品精度低、合格率低和產品一致性差等較為突出的問題。部分國有大中型企業(yè)盡管引進了大量國外的先進裝備,但由于耗資巨大,長期造成企業(yè)贏利包袱,或者設備使用效率低等原因,事實上并不能形成相對于國外競爭對手甚至是國內競爭對手的相對優(yōu)勢,無法改變市場競爭格局。
第4篇：粉末冶金的應用范文
公司的主要競爭優(yōu)勢
1、人才和研發(fā)優(yōu)勢
公司充分發(fā)揮自身在粉末冶金復合材料領域的強大技術優(yōu)勢，凝聚了一批國內頂尖的新材料人才隊伍。其中公司的創(chuàng)始人黃伯云先生曾為我國“863”計劃新材料領域首席科學家、中國工程院院士、2004年度國家科技發(fā)明獎一等獎獲得者。公司現(xiàn)有享受國務院特殊津貼者3人，博士、博士后18人，碩士21人。擁有中級以上技術職稱的人數(shù)占員工總數(shù)的17.39％。與博云新材保持長期合作的中南大學國家級研發(fā)機構包括：粉末冶金國家重點實驗室、輕質高強結構材料國防科技重點實驗室、粉末冶金國家工程研究中心、國家有色金屬粉末冶金產品質量監(jiān)督檢驗中心等。
2、國家產業(yè)政策重點支持優(yōu)勢
博云新材研制的高科技產品涉及的行業(yè)被國家列為優(yōu)先重點發(fā)展的行業(yè)，符合國家產業(yè)政策的發(fā)展要求。公司還承擔了國家重點工業(yè)性實驗、國家高新技術產業(yè)化示范工程等十余項國家、省、市級科研項目。公司生產的高科技粉末冶金復合材料產品打破了國外競爭對手長期壟斷的格局，有利于我國新材料產業(yè)趕超世界先進水平，尤其是公司的航空產品(軍用、民用飛機剎車副)和航天產品，確保了國家航空戰(zhàn)略安全，同時在國防上具有重要戰(zhàn)略意義。
3、細分產品市場優(yōu)勢
公司首獲國內大型干線飛機一波音757飛機炭／炭復合材料飛機剎車副的PMA證書，公司開發(fā)生產的圖一154飛機剎車副，獲得俄羅斯圖波列夫設計局頒發(fā)的生產許可證，公司開發(fā)的波音737-700／800飛機Goodrich機輪用粉末冶金剎車副是國內唯一取得民航產品生產許可證(PMA)的產品。博云汽車生產的環(huán)保型高性能汽車剎車片已配套多家汽車主機廠，近年來的銷售額成持續(xù)上升局面。博云東方生產的高性能級進沖壓模具材料占國內市場份額持續(xù)穩(wěn)定增長。
4、可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢
博云新材開發(fā)的粉末冶金復合材料產品已在航空航天、汽車、高端沖壓模具等應用領域得到了市場的充分認可，成功打入了原來由國外企業(yè)壟斷的細分領域。公司開發(fā)的高性能粉末冶金復合材料產品通過在當前航空航天、汽車、高端沖壓模具三個領域的應用，為公司產品拓展在其它領域的應用奠定了堅實的技術基礎。公司產品未來將逐漸應用于高速列車、工程機械、船舶、石油、化工等領域，保證了公司的可持續(xù)性發(fā)展能力。
5、價格優(yōu)勢
博云新材的競爭優(yōu)勢尤其體現(xiàn)在產品的價格上。公司生產的粉末冶金復合材料產品主要與國外廠家進行競爭，飛機剎車副、環(huán)保型高性能汽車剎車片的價格為國外同類產品的60％左右，高性能模具材料價格為國外同類產品的50％左右，具有明顯的價格優(yōu)勢，性價比高。
募集資金用途
第5篇：粉末冶金的應用范文
關鍵詞：卓越工程師；粉末冶金學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0093-03
引言：
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等戰(zhàn)略部署、貫徹落實“國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）”和“國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）”而提出的高等教育重大改革計劃?！白吭接媱潯敝荚谂囵B(yǎng)卓越工程師后備人才；高等學校實施“卓越計劃”將為培養(yǎng)學生成為卓越工程師打下堅實的基礎和完成卓越工程師需要的基本訓練[1]。
2011年年初教育部出臺了《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》（教高[2011]1號文），進一步明確了“卓越計劃”的主要目標、指導思想、實施領域和基本原則[2]?！白吭接媱潯睂嵤┮詠?，各參與高校在培養(yǎng)觀念、培養(yǎng)模式、學校企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)等方面都取得了很大進展。
“粉末冶金學”課程是新材料科學中最具發(fā)展活力的重要分支，也是冶金和材料科學的分支學科，備受工業(yè)界重視，相關材料和制品已被廣泛應用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領域[3]。粉末冶金學課程與實際的生產實踐緊密相關，屬于工程實踐性比較強的課程，在理論學習的基礎上能夠有效地培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力，與“卓越計劃”的培養(yǎng)目標一致，為了配合“卓越計劃”的實施，對這門課程的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)觀念、教學改革與創(chuàng)新的思路、課程建設與新型教學模式、課程改革的質量保障等方面進行了思考和探索。
一、確立正確的培養(yǎng)觀念和培養(yǎng)目標
“卓越計劃”的宗旨是培養(yǎng)和造就一大批能夠適應社會經濟發(fā)展需要、創(chuàng)新能力強的優(yōu)秀工程技術人才，為國家實施人才強國戰(zhàn)略、走新型工業(yè)化道路和建設創(chuàng)新型國家服務。從“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的三個特點出發(fā)，樹立課程的培養(yǎng)觀念：一是強調課程內對學生創(chuàng)新以及工程能力的培養(yǎng)；二是注重學校和企業(yè)相結合，加大企業(yè)參與培養(yǎng)高級工程技術人才的深度；三是加強對國家戰(zhàn)略需求、行業(yè)和企業(yè)的需求的認識，課程進行有目標的、主動的培養(yǎng)。
新形勢下，面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的“粉末冶金學”課程從培養(yǎng)目標上必須對原有的課程體系與教學內容進行調整，使之更具有全面性；加大課程工程實踐能力的培養(yǎng)，使之更具有實用性。確立理論學習與實踐操作相結合、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)目標，重視培養(yǎng)大學生的科學探索精神、工程創(chuàng)新意識和工程實踐能力。
二、教學改革與創(chuàng)新的思路
1.課程特點及教學現(xiàn)狀。“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基本要求是學生在學習并具備課程理論基礎知識的基礎上，能夠有效地利用學習到的課程基礎知識解決實際工程問題。粉末冶金技術是一個復雜、影響因素諸多的材料成型過程，從制粉、成形、燒結到后處理每一道工序都會影響粉末冶金成品的質量。能夠完全掌握并靈活運用粉末冶金技術，即要有扎實的理論知識儲備和豐富的工程實踐經驗。筆者通過長期的粉末冶金教學發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的課程教學方式有一定的局限性，主要體現(xiàn)在：教師以教材為中心，教學方法比較單一，以灌輸式的教學方法為主，學生缺乏積極有效的參與，不利于學生工程能力的培養(yǎng)；教學內容陳舊、更新緩慢，在課時、學制的影響下，無法兼顧新興的粉末冶金技術；課內實驗一方面是簡單的驗證性基礎實驗，學生興趣不濃，另一方面由于設備少人數(shù)多等條件的限制，學生參與的程度不夠，難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；課程仍以書面考試的形式評定，考試內容大多以基礎知識的考察為主，這種簡單的評定方式不能滿足“卓越計劃”對創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng)的要求，不利于優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)。
2.探索多元化的培養(yǎng)模式。面向“卓越計劃”高級工程人才培養(yǎng)的方向為：服務于企業(yè)需求和國家發(fā)展戰(zhàn)略，加大學校和行業(yè)、企業(yè)合作培養(yǎng)的力度，強調學生理論基礎和工程實踐能力并重的培養(yǎng)，重視高級工程技術人才培養(yǎng)的國際化。因此，面向“卓越計劃”的課程改革要以教師為導向；以學生為主體；以項目為依托；以企業(yè)為載體。以教師為導向，教師做好引導作用，通過豐富多樣的教學方法培養(yǎng)學生的興趣，激發(fā)學生的潛能，加強師生互動，教學相長；以學生為主體，構建“專業(yè)性強、知識面寬”的課程學習體系，扎實學生理論知識的學習和實踐能力、綜合能力的鍛煉，培養(yǎng)學生積極思考、大膽創(chuàng)新的科學作風；以項目為依托，讓學生積極參與到粉末冶金類的科研項目中，實施本科生提前進入畢業(yè)設計、科研平臺或課題組制度，培養(yǎng)學生學以致用，學中用、用中學的學習方法；以企業(yè)為載體，學校要加強同行業(yè)、企業(yè)聯(lián)系與合作，讓學生參與到企業(yè)中去，建設校企優(yōu)質資源共享平臺，建立學校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的長效機制。
三、課程建設與新型教學模式探討
1.課程教學內容改革。從“卓越計劃”的培養(yǎng)目標與要求出發(fā)，根據(jù)工程實際，“粉末冶金學”課程組進行了廣泛調研，在多次討論和修改的基礎上，制訂了新的課程教學大綱，明確了教學體系和教學內容。根據(jù)這門課程的特點，為了能夠讓學生在很好的學習粉末冶金理論基礎知識的基礎上，開拓思路、學以致用，按照課程體系對課程內容進行了模板化設計，把課程內容分為不同板塊。比如：掌握粉末制取及其性能測定；壓坯成形規(guī)律；粉末冶金材料的燒結原理；粉末冶金材料制備的質量控制；了解粉末冶金材料及其研究的新進展等等。
2.課程教學方法和教學手段改革。在教學方法上，圍繞“以教師為導向，以學生為主體”的教學方針，遵循“課內與課外相結合”、“理論與實踐相結合”、“課堂教育與創(chuàng)新思維相結合”的原則，通過實物法、啟發(fā)法、課堂討論等教學方法。如在講粉末的成形時，可以向學生展示一套粉末成形的模具，讓學生了解成形時基本概況，讓學生在學習粉末成形時可以獲得最大的感官認識；在講粉末制備工藝時，根據(jù)制備粉末的特點以啟發(fā)和誘導的方式讓學生了解粉末制備工藝，以及為什么要選擇這種制備方式；在講壓力與粉末成形樣品密度之間的關系時，可以展開課堂討論，充分調動學生學習的熱情、主動性和創(chuàng)造性，提高教學的實效性和教學質量。
在教學手段上，要擺脫傳統(tǒng)的板書或者照著ppt宣讀等學生積極性不夠強的手段，采取多元化的教學方法和手段。多媒體集成、動畫模擬仿真和豐富的圖像信息擴展了學生認知的深度與廣度，也使教師擺脫了時間和空間對講授內容的束縛，清楚地顯示某些復雜的過程，有利于激發(fā)學生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，有利于認知思維的深化與發(fā)展，有利于增強工程設計能力，提高教學效率和教學質量[4]。通過搜集課程知識點相關的圖片和制作簡單直觀的動畫，豐富課程的課件，提高學生的興趣和理解。比如，在講等靜壓成形時，向學生展示等靜壓機的原理示意圖，可以讓學生充分直觀地了解等靜壓的工作原理；在講機械合金化法制備粉末時，可以通過Flas的方式，讓學生可以清晰地看到機械制備的過程和原理；在講粉末冶金工藝時，可以結合網絡上企業(yè)的現(xiàn)場視頻，讓學生能夠輕易地接受粉末冶金工藝方面的知識，同時獲得工程實踐中的一些直觀信息。
3.課內實驗的改革與工程實踐能力的拓展。在課內實驗方面，改善了原有的簡單的驗證性的實驗，豐富了課內實驗的內容。具體的實驗包括：球磨法制粉；粉末粒度和表面性質的測定；金屬粉末的壓制成形；粉末冶金樣的燒結；燒結樣抗彎強度的測試；粉末冶金樣品的密度測定等等。通過這些課內實驗培養(yǎng)學生具有合理選擇使用粉末冶金材料和初步設計、制備粉末冶金材料的能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高工程能力。對課內實驗的改革，可有效地激發(fā)學生的學習興趣，提高動手和思考能力，為學生的工程實踐能力的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了很好的基礎。
面向“卓越計劃”的課程改革，重點是培養(yǎng)學生的工程實踐能力，要圍繞“以項目為依托，以企業(yè)為載體”的方針。為了強化學生的工程實踐能力，應該注重從以下幾個方面進行培養(yǎng)：一是對校內資源進行整合，建立校內課程實習、實訓基地。利用學校已有的材料產業(yè)化中心、工程訓練中心、新能源材料研究中心等研究實踐單位，建立“粉末冶金學”課程的實踐基地，讓學生可以在校內盡可能地進行工程基礎實踐能力的鍛煉。二是以企業(yè)為載體，校企合作，吸納企業(yè)資源。培養(yǎng)工程師是“卓越計劃”的目標，而企業(yè)環(huán)境是工程師培養(yǎng)的搖籃。除了進行實踐教學環(huán)節(jié)改革，更重要的是讓學生進入企業(yè)、融入企業(yè)，學習和了解企業(yè)的技術，感受企業(yè)的環(huán)境和文化。培養(yǎng)方案應該把適合在企業(yè)開展的相關教學環(huán)節(jié)和實踐活動（專業(yè)課程、課程設計和畢業(yè)設計等）盡可能放到企業(yè)去。三是以項目為依托，開展大學生創(chuàng)新性實驗計劃。高校的教師在進行本科教學的同時，進行廣泛的科研項目的研究。在校內的有關粉末冶金類的科研項目可以和粉末冶金課程建立聯(lián)系，讓本科生在進行課程學習的同時，進入科研團隊，參與到科學研究中去，了解學科的發(fā)展狀況和學科前沿。在科研項目的帶動和熏陶下提高學生學習的積極性和工程能力。四是通過學科科技競賽來提高學生的綜合素質。開展以學科為基礎的各類科技競賽，擴大學生受益面；鼓勵學生在學習課程理論基礎的同時，積極參加省級、全國級別的相關科技競賽，培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)新能力和綜合能力；課內課外營造科技創(chuàng)新氛圍，對于學生積極參加科技競賽和科技競賽獲獎給予獎勵或者在學科考評中加分。
4.建立全新的考核評價制度。粉末冶金學傳統(tǒng)的考核方式是以書面閉卷的方式進行，考查的都是學生對基礎理論知識的學習情況，缺乏對工程實踐技能的考核。傳統(tǒng)的學生學習效果的考核評價機制在面向“卓越計劃”的課程體系中就不再適宜。在教學中應該采用全新的考核評價機制，除了對學生理論部分的考核之外，要把學生整個學習過程中的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和自主學習能力納入到考核體系中。結合卓越工程師的培養(yǎng)工程性和全面性的特點，采用多部分考評相結合的考核方式。考核分為理論部分的筆試考核、理論與實踐相結合的課內實驗考核、工程實踐能力考核、科技創(chuàng)新活動考核等幾個部分，其中參與科研項目、參加科技競賽等屬于科技創(chuàng)新活動部分。筆試考試、實驗考核、工程實踐能力考核、科技活動考核等幾個模塊各部分的比例可根據(jù)課程開展和改革的具體情況，課程組的成員討論協(xié)商決定。這種考核評價機制充分體現(xiàn)公平、合理，學生也努力爭先、爭取獲得各類獎勵使自己的努力獲得承認。
四、課程改革的質量保障
1.師資保障?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”要取得成功，其標志在于培養(yǎng)造就出一大批卓越工程師后備人才，而關鍵在于建設一支勝任這一使命的工科教師隊伍[5]。卓越工程師培養(yǎng)的質量很大程度上取決于參與到“卓越計劃”的教師的整體素質。所以，面向“卓越計劃”的課程改革，在師資上要進行調整和改革，以保證面向“卓越計劃”的課程改革順利進行。
根據(jù)“卓越計劃”的培養(yǎng)目標和特點，參與“卓越計劃”的教師需要具備扎實的專業(yè)基礎知識、豐富的工程實踐經驗、優(yōu)秀的教育教學水平和崇高的職業(yè)道德和敬業(yè)精神等等。同時，教師也必須具備相應工程科學研究、工程設計開發(fā)、工程技術創(chuàng)新和工程實踐能力。
當然，不論通過何種渠道招聘的教師，在理論教育教學、工程實踐、科學研究、設計開發(fā)、技術創(chuàng)新這五個方面都可能存在某項或幾項能力的不足或缺失，都需要高校加強對教師的培養(yǎng)力度，將理論知識豐富的教師送進企業(yè)進行工程培養(yǎng)，將企業(yè)的工程師送進高校進行專業(yè)的全面和深入學習，通過這些培養(yǎng)方式，打造一支既具備專業(yè)基礎知識又有工程實踐技術能力的高水平師資隊伍，適應“卓越計劃”在高校的順利開展。
2.經費保障。從上述的課程教學改革措施來看，面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的優(yōu)秀工程技術人才的培養(yǎng)在經費上相較傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式要高出很多，所以高校在工程人才培養(yǎng)計劃中應當保障有足夠的經費來支撐“卓越計劃”的實施，建立一套完整、長效的資金機制。高校在經費方面可以采用的辦法[6]有：一是提高人均教育財政撥款標準，具體的撥款數(shù)額與學校實際實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的在校學生數(shù)掛勾；二是為了確?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的培養(yǎng)需要，學校經費投入向卓越工程師培養(yǎng)方面傾斜；三是采取定向的辦法，學校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程技術人才，企業(yè)補貼學生的學習費用，學生畢業(yè)后到企業(yè)定向工作；四是爭取社會各界包括企業(yè)及校友的資助。
五、結語
本文就面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的“粉末冶金學”課程改革與建設，從培養(yǎng)目標和培養(yǎng)觀念、教學改革與創(chuàng)新的思路、課程建設與新型教學模式、課程改革的質量保障等方面進行了思考和探索。通過課程的改革和建設的措施，將有效地提高學生的理論水平，提高創(chuàng)新能力和工程實踐能力，為卓越工程師人才的培養(yǎng)奠定基礎。
參考文獻：
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第6篇：粉末冶金的應用范文
大馬士革鋼興衰史
用現(xiàn)代術語來說，只含一種成分的鋼稱為單體鋼，含兩種以上成份的鋼稱為復合鋼，大馬士革鋼可以看作是呈現(xiàn)出明顯紋路的復合鋼。大馬士革鋼在古代是高檔優(yōu)質鋼材的代表，因為對于單體鋼來說，其硬度和韌性永遠是一對不可調和的矛盾――鋼材的含碳量越高，硬度越高，而韌性則越低，韌性低則易折、易崩口；含碳量越低，韌性越高，硬度低則使制成的兵器易彎、易卷刃。而大馬士革鋼由于是以兩種鋼材復合而成，因此在硬度和韌性上取得了很好的平衡。此外，大馬士革鋼所呈現(xiàn)的特殊紋路也是其獨有的身份特征，不僅從外觀上與其他鋼材區(qū)分開來，其千姿百態(tài)的紋路還具有相當高的藝術效果，體現(xiàn)了不同地區(qū)乃至不同制作者的獨特風格。
到了近現(xiàn)代以后，現(xiàn)代工業(yè)煉鋼技術飛速發(fā)展，人們不僅能夠控制鋼材中碳元素的含量，還可以隨心所欲地控制鉻、鉬、釩、錳、鎢、硫、磷等元素的含量，這在古代是很難做到的。這些元素對鋼材的性能起到至關重要的作用，如鉻可提高鋼材的硬度、強度，并提高其抗氧化性，形成不銹鋼，而硫、磷是有害元素，在鋼材中的含量越少越好?，F(xiàn)代技術可使化學元素含量達到最佳狀態(tài)，從而使得現(xiàn)代單體鋼的性能遠遠超過了古代的水平。這種情況令大馬士革鋼日趨沒落，在很多人眼里，大馬士革鋼已成為一種“中看不中用”的奢侈品，只能作為單純觀賞性的工藝品把玩。
那么，假如使用兩種現(xiàn)代單體鋼結合制成大馬士革鋼，是不是性能更加優(yōu)異呢?理論上說這是肯定的，但在實際操作當中，則面臨著似乎無法克服的困難：由于現(xiàn)代優(yōu)質鋼材都是合金不銹鋼，在高溫條件下，鋼材表面必然發(fā)生氧化，而現(xiàn)代優(yōu)質鋼中的鉻、鎢等元素的氧化物熔點高于鋼的熔點，這些氧化物夾在欲鍛合的兩片鋼材中間，使它們無法合為一體，即使勉強鍛合，也會有“夾灰”的現(xiàn)象，層間結合得非常不緊密。因此，合金元素能使單體鋼的性能大大提高，但同時又給折疊鍛打技術制造了嚴重的障礙。有人采用的解決方法是在無氧環(huán)境下鍛造，雖然可以成功，但這種方式成本太高，過程過于繁瑣，操作難度非常高，難以得到廣泛應用。
粉末冶金 峰回路轉
正所謂“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”。20世紀后期，瑞典發(fā)展起來的粉末冶金煉鋼技術，為大馬士革鋼帶來了新的轉機。
上文說，現(xiàn)代煉鋼技術可使化學元素達到最佳配比，但這種技術并非完善。傳統(tǒng)的煉鋼方法，是在煉鋼爐中將液態(tài)鋼水通過吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫、直接加入某種金屬等方法達到所需的各種元素的配比，然后進入由耐火磚或耐火水泥制成的鋼包中，再由鋼包中倒入鑄模中冷卻，得到鋼錠。在這個過程中，煉鋼爐中的各種化學元素分布是最均勻的理想狀態(tài)，而進入鋼包以后，溫度開始降低，這時鋼水中的同種成分就會發(fā)生聚集現(xiàn)象，等到進入鑄模中完全冷卻，聚集現(xiàn)象更加嚴重，化學成分就遠不及在爐中時均勻了。有一句俗語說“爐中是金，包里是銀，冷卻是石”，就是這個意思。
而粉末冶金技術，是當鋼還完全是液態(tài)時，在無氧環(huán)境中從爐口中倒出，同時以高壓氮氣把鋼水吹成霧化狀態(tài)，使其化學元素來不及聚集就迅速固化成粉末，這樣才得以保持其均勻的元素分布。此后在持續(xù)高溫、高壓的密閉容器中，將金屬粉末重新焊接為成型鋼材。由于元素分布均勻，這種技術煉出的鋼材明顯優(yōu)于普通煉鋼法生產的鋼材。
過去，人們最喜歡用154CM鋼材制作刀具，它本來是用于制造飛機螺旋槳的，后來由機螺旋槳不再使用鋼材，154CM就停產了。但刀具行業(yè)仍有需求，日本企業(yè)根據(jù)154CM元素含量的數(shù)據(jù)，用傳統(tǒng)技術重新煉出了新的鋼材，并將其命名為ATS34。瑞典Erasteel公司同樣參照154CM的元素含量標準，但采用粉末冶金技術生產出了一種名為RWL34的鋼材，通過對比，其性能明顯優(yōu)于日本的ATS34。
那么，粉末冶金是如何用于制作大馬士革鋼的呢?1992－1995年間，瑞典Erasteel公司在粉末鋼的生產工藝流程中，增加了一套粉末分模的設備，使兩種鋼材的粉末通過這套分模設備按一層層的方式排列起來，再進行下一步的高溫高壓焊接過程，就形成了平行紋路的粉末冶金大馬士革鋼。采用另外不同的分模設備，還可以制成同心圓、馬賽克兩種紋路的鋼材。這種粉末冶金的大馬士革鋼材具有超高的強度、層間強度、韌性和彈性，因為其突破了傳統(tǒng)的折疊鍛打制造方法，所以可以使用最合適的鋼材進行熔合，完全消除了折疊鍛打過程常出現(xiàn)的“夾灰”、層間局部焊接強度低等缺陷。此外粉末冶金制造的大馬士革鋼抗腐蝕性強，易于保養(yǎng)。這一技術現(xiàn)已申請了專利，并基于此在母公司的基礎上專門成立了一個新公司――Damasteel。
紋路形態(tài) 無限可能
經過上面的步驟所得到的是圓柱形的鋼錠，通過軋輥，可變細變長，形成棒料。Damasteel公司的棒料產品有3種基本紋路――平行紋、同心圓紋和馬賽克紋。平行紋和馬賽克紋的棒料還可以通過以圓柱的中心線為軸扭轉，以改變其內部的紋路狀態(tài)，扭轉的角度不同，效果也不一樣。
以這3種棒料為基礎，可以制成多種紋路的板材。最直接的方式是錘鍛，即用氣錘直接將棒料鍛造成條型鋼板。由于棒料的紋路是從橫截面看的，而板材的紋路是從表面看的，因此即使是直接錘鍛，板材的紋路形態(tài)也會與其棒材完全不同。如同心圓的棒料錘鍛后形成完全沒有規(guī)則的紋路，稱為隨機紋；扭轉過的平行紋棒料錘鍛，形成扭絞紋；馬賽克紋的棒料經過扭轉并錘鍛，形成火焰紋的板材。
要想得到更復雜的紋路，還可以采用模鍛技術，這需要先制作模具，經模鍛后板材的表面部分凸出，再將凸出的部分磨平，其表面就形成了與模具相似的紋路。現(xiàn)在常見的大玫瑰、小玫瑰、奧丁眼、魚骨等紋路都是以同心圓棒料錘扁后模鍛而成的，而天梯紋是馬賽克紋棒料錘扁后模鍛而成。用這種方式，只要制作相應的模具，幾乎可以得到任何想要的紋路。
熔合制造 何為最佳
從理論上說，利用粉末冶金制造大馬士革鋼，可以選取世界上任意兩種鋼材熔合，但實際操作還要有所把握的。原始鋼材的選擇一般要考慮以下幾方面因素：性能互補――成分搭配應滿足于特定的應用；熱處理參數(shù)――兩種鋼材應該有相同或近似的熱處理工藝參數(shù)；熱工效應――兩種鋼材應有相同或近似的熱工效應，以保證鍛打或熱處理時不影響鋼材性能；腐蝕紋路――兩種鋼材中至少一種元素含量有足夠差異，以保證紋路的清晰程度。
Dama steel公司采用RWL34與PMC27兩種鋼材熔合以制造刀具鋼材。經酸洗后，RWL34發(fā)亮，而PMC27發(fā)黑，鋼材表面形成條理清晰的紋路。它的硬度可達60HRc以上，并可保持極佳的韌性。Damasteel公司將其命名為“93x.y馬氏體大馬士革刀具不銹鋼”(Damasteel生產的大馬士革鋼的名稱都以數(shù)字9開頭，以第二位數(shù)字區(qū)分種類，x.y表示是由兩種鋼材復合而成)。除此之外，Damasteel公司還有3種大馬士革鋼產品，分別為：95x.y奧氏體大馬士革不銹鋼，也稱“首飾鋼”，其抗腐蝕能力強，不能淬火，無磁，適于制作餐具、珠寶、表殼、手鐲、家具五金件等；96x.y馬氏體大馬士革槍管不銹鋼，硬度可達50HRc以上，特點是韌性高，機械加工性好，有磁性，抗腐蝕性在93、95系列之間，可用于制作高級獵槍、手槍槍管及部件等；92.x.y低合金高硬度大馬士革鋼，硬度達55HRc以上，其特點是熱加工性能好，鍛造焊接性好，但抗腐蝕性較差，可用于制作獵槍槍管(適合烤藍等表面處理)、刀具、伐木斧等。
應用前景廣泛
大馬士革刀具鋼主要用于制作各種形式的刀具：有人用它做獵刀，用來剝皮、割肉，都很好用；也可以做成小巧的折刀，隨身攜帶，遇到割繩子、開紙箱等事情，都可以用它輕松搞定。雖然這些事用普通刀具也能完成，但用大馬士革的感覺是不一樣的。還有人用它制作傳統(tǒng)的長劍，光是鋼材成本就要幾千元，極盡奢華之能事。
低合金大馬士革鋼適合制作高檔禮品槍。傳統(tǒng)的禮品槍往往采用景泰藍工藝，但由于材質原因，景泰藍與槍身的結合都不是特別堅固，常常經不起連續(xù)射擊時的振動，會出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。而使用大馬士革鋼直接制造槍身的話，不僅使其藝術欣賞性大增，而且也是從冷兵器到熱兵器的一種精神傳承。
第7篇：粉末冶金的應用范文
【關鍵詞】SPS燒結 硅元素 物理性能
現(xiàn)代的電子產品在使用過程中要求具有良好的散熱性能，防止半導體器件的失效。研究表明溫度每升高10℃，硅半導體的壽命就減少1/3左右，這就需要高散熱性的電子封裝材料，其熱膨脹系數(shù)要與Si和GaAs半導體材料匹配，傳統(tǒng)的電子硅元素對Si-Al電子封裝材料性能的影響
文/呂榮青1，2金等，已經不能滿足高導熱低膨脹的綜合性能要求。新型的高Si-Al合金復合材料顯示出了它的優(yōu)越性，Al具有低的密度和較高的熱導率，Si本身就是半導體材料，兩者結合可以獲得輕質低熱膨脹高導熱率優(yōu)良Si-Al電子封裝材料。英國的Osprey金屬公司采用噴射沉積+熱等靜壓的方法制備了具有優(yōu)良性能的電子封裝材料，但這種方法制造成本高，對設備要求很高。日本住友電器生產了40Si-Al材料CMSHA-40，但綜合性能指標仍不十分理想。
粉末冶金工藝通過改變Si顆粒與Al粉末的粒度組成和質量比，成分和成形都易于控制，可制備高密度的復合材料。本研究采用粉末冶金法開發(fā)不同Si含量的Si-Al電子封裝材料，并對制備工藝和性能進行探討。
1 試驗
實驗用的原料為水霧化Al粉和Si粉。Al粉為近球形，Si粉為不規(guī)則多邊形。將平均直徑125ηm的Si粉和平均直徑12.5ηm的鋁粉按質量比3：7、1：1、6：4、7：3在行星球磨機中混合均勻，轉速為260r/min，混合1h。使用上海晨鑫生產的SPS-30放電等離子燒結爐，脈沖持續(xù)時間為3ms，電流開關比為11：2，真空度小于1pa，在尺寸為85mm×40mm×75mm的圓柱形石墨模具中燒結，石墨氈用來隔熱保溫，用鉑銠熱電偶測試溫度變化，升溫速率100℃/min，樣品在580℃燒結溫度下保溫5min，壓力保持在45MPa。
粉末冶金燒結試樣采用線切割加工成Φ10mm×5mm的圓柱，然后用TC-7000激光熱常數(shù)測量儀測定常溫下材料的熱導率；采用OLYMPUS-GX51型金相顯微鏡和Hitachi S-4800N型掃描電鏡觀察材料的微觀組織，采用Archimedes排水法測定材料的密度。
2 實驗結果及分析
2.1 顆粒形貌
圖1展現(xiàn)的是不同硅含量的Si/Al混合粉的形貌照片，可以看出，鋁粉主要為近球形，硅粉為不規(guī)則多邊形，并且粉末混合均勻，無明顯偏聚現(xiàn)象。
2.2 復合材料組織性能
圖2是不同硅含量Si/Al復合材料的金相組織，可以看出復合材料的組織燒結致密，具有相互連接的網狀組織結構。因為鋁和硅的熔點分別為660℃和1420℃，因此，不可能用同樣的燒結方法使復合材料達到致密化，材料內部產生空隙，影響材料的性能。放電等離子燒結使每一個顆粒表面均勻的產生熱量，活化顆粒表面，鋁熔化后流入硅顆粒的間隙中，促進了材料的致密化。同時，隨著硅含量的增加，復合材料中的空隙增多，鋁含量減少致使流入空隙中的鋁熔液量降低，空隙變多，密度降低，并且空隙作為裂紋源，降低了材料的機械性能和熱性能。所以硅的含量要合理控制來保證復合材料的綜合性能。
2.3 復合材料物理性能
2.3.1 密度
復合材料理論密度ρt用以下公式計算：
ρt=ρSiVSi+ρAlVAl （1）
其中ρi為復合材料的密度，Vi為復合材料組分的體積分數(shù)。ρSi為2.34g/cm3，ρAl為2.70g/cm3。
表1列出了不同硅含量的Si/Al復合材料的密度，隨著硅含量的增加復合材料的密度逐漸降低，這與金相組織的觀察結論是一致的，并且可以看出，Si/Al復合材料的密度相對較低，從而可以應用在電子器件、航空零部件等領域。
2.3.2 熱膨脹系數(shù)
熱膨脹性能是電子封裝材料非常重要的性能指標，而熱膨脹系數(shù)（CTE）是評價熱膨脹性能的指標之一。熱膨脹系數(shù)在理論上應用Turner模型和Kerner模型來進行計算，然后比較分析計算所得值與實驗值的差異。圖3所示為復合材料熱膨脹系數(shù)理論計算值和實驗值隨Si含量的變化曲線。由此可以看出，該所述Si/Al復合材料的熱膨脹系數(shù)隨Si含量的增加逐漸降低。
圖3中，硅含量為60%的鋁硅復合材料的熱膨脹系數(shù)為10.5×10-6K-1，比Kerner模型數(shù)值低，比Terner模型數(shù)值高，但差距不大，說明模型的假設條件是有局限性的，但不影響對材料性能的估計。由于SPS工藝制備的材料組織均勻，由熱膨脹引起的殘余應力大大降低，同時，由于60%的鋁硅復合材料具有相對較高的熱導率114.8W/（m?K），因此，非常適合用于電子封裝材料。
2.3.3 熱導率
電子封裝材料的熱導率是判定封裝材料能否有效地消散芯片所產生熱量的主要指標。圖4所示為不同含量硅/鋁復合材料的熱導率曲線，可以看出，所述Si/Al復合材料的熱導率隨Si含量增加而逐漸減少，因為單晶Si的熱導率為148W/（m?K），單晶Al的熱導率為247W/（m?K）。并且隨Si含量的增加硅/鋁復合材料的密度降低，導致復合材料熱導率的降低。
3 結論
（1）Si/Al復合材料由SPS技術制備。鋁和硅不發(fā)生化學反應，在燒結過程中，高溫使鋁熔化滲入到硅顆粒周邊，促進材料的致密化。
（2）密度隨著硅含量的增加而降低，當硅含量為50%時，相對密度達到了98.02%。
（3）熱膨脹系數(shù)、熱導率都隨著硅含量的增加而減小，性能最優(yōu)匹配的是硅含量60%的Si/Al復合材料。
參考文獻
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作者簡介
呂榮青（1972-），男，山東省萊蕪市人。現(xiàn)為萊蕪職業(yè)技術學院講師。研究方向為物理、電子、粉末冶金新材料等。
作者單位
第8篇：粉末冶金的應用范文
本文闡述的是一款自動離合器的原理及選材工藝特點；自動離合器可在駕駛室內完成前橋分離和結合操作，具有手動離合器不可比擬的優(yōu)點。我們利用了汽車廠豐富的供應商資源，在材料和工藝結構上面和相關合作廠家合作開發(fā)，經過半年努力，這款離合器先后通過了臺架實驗、吉林工業(yè)大學汽車實驗室的十萬次不間斷嚙合分離疲勞試驗以及7500公里的不同路況的測試，在達到良好經濟效益的同時具備批量生產的條件。
關鍵詞 氣動離合器；負壓；兩驅四驅的轉換；不銹鋼粉末多孔燒結材料
中圖分類號U46 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）119-0110-02
1 簡介
這款自動離合器裝在前輪與半軸之間（圖2），它通過發(fā)動機的進氣負壓抽真空，使離合器內部齒輪元件動作，從而使車輪與半軸結合或分離。實現(xiàn)四輪驅動和兩輪驅動的轉換；它的直徑為105mm，高度僅為55mm，結構緊湊，同時原車不需要做太大的改動（換裝一個內孔不帶花鍵的轉向節(jié)，圖2），因為它的安裝孔位置相同，將原車的前輪突緣取下，裝上氣動離合器，用螺栓固定好便可以了。
2 自動離合器的原理、特點
離合器殼體1的底部開有三個孔洞，作為外界空氣的進入通道；外界空氣由此進入，通過透氣板的過濾進入殼體內部；透氣板的作用是將外界帶有粉塵的空氣過濾干凈，以免進入內部加劇磨損；彈性囊8通過塑料壓緊擋圈11壓緊在殼體上將殼體內部與外界大氣隔離，它的作用是以空氣負壓作為動力推動外嚙合齒輪5部件動作。
外嚙合齒輪5可以沿離合器殼體1內部的鍵槽滑動，但不能轉動，為從動件；內嚙合齒輪6內花鍵與汽車半軸外花鍵嚙合，與汽車半軸保持靜止狀態(tài)，為動力輸入件。
轉向節(jié)上加工出孔道（通向轉向節(jié)內部），利用發(fā)動機進氣岐管負壓抽真空，這樣轉向節(jié)的內部（轉向節(jié)與半軸之間的空隙）便也產生了負壓；因為轉向節(jié)、氣動離合器總成、半軸、剎車盤通過油封、端面密封、彈性囊8（通過塑料壓緊擋圈11壓緊在殼體上將殼體內部與外界大氣隔離）等措施形成密閉空間，與外界大氣保持隔絕，同時因為發(fā)動機保持連續(xù)運轉，整個轉向節(jié)內部、氣動離合器內部便保持了一定的負壓。
由于內外界空氣存在壓力差，外界空氣便通過透氣板7進入殼體內部使彈性囊8膨脹，推動尼龍墊9移動，尼龍墊9移動進一步推動外嚙合齒輪5，外嚙合齒輪5壓縮波形簧4向前移動，從而與內嚙合齒輪6嚙合；在沒有負壓時，波形彈簧4釋放彈力使外嚙合齒輪6復位；通過以上的動作，使半軸與車輪嚙合或分離，使車輛在兩驅與四驅之間自由轉換。
3 材料分析
由于篇幅所限，只對氣動離合器幾個重要部件的材料作簡要的概括分析。
3粉末冶金在氣動離合器中的應用
3.1 自作用的銅基粉末冶金軸承
在兩驅狀態(tài)時，內嚙合齒輪與殼體之間有相對轉動，所以在這個位置需要一款軸承來滿足要求；
具有自作用的銅基粉末冶金軸承經過對比選擇，作為最終的方案被采用； 銅基粉末冶金系粉末冶金多孔材料之一，這種制品是在零件壓制成型過程中，粉末顆粒之間形成均勻分布的孔隙，并利用其孔隙浸漬油及其它性材料，組成良好的自減磨材料；當滑動時產生熱量，油受熱膨脹便會從中滲出，起到減磨作用，當滑動停止，由于粉末冶金內部微小孔洞的毛細現(xiàn)象，將油會吸入內部，從而不需要加油。
使用時，不可用汽油或煤油等有機溶劑進行清洗，以防洗去軸襯內部浸漬的劑；另外此種零件不可進行磨削加工，以免使軸襯孔隙被磨屑微粒所堵塞 ，以至造成磨屑損傷對偶件的表面。建議在使用時，最好用機油浸漬一天，或在120℃機油內煮2小時，冷卻后裝機。
經過7500km路試后拆解，情況良好，沒有出現(xiàn)燒蝕或劃傷對偶件的現(xiàn)象出現(xiàn)；同時經過三座標測量儀精確測定，其最大磨損量僅為0.008mm，滿足使用要求。
3.2 不銹鋼粉末多孔燒結材料的透氣板
透氣板安裝于離合器總成的最外處，離合器殼體外側裝有輪轂罩，輪轂罩起到一定的防護作用，透氣板雖然不直接接觸外界，但在越野等某些情況下污水、小的石子都有可能通過三個環(huán)形孔接觸到透氣板；而透氣板的作用就是保證離合器總成內部環(huán)境的干凈，將粉塵、砂石、油污等隔絕在外，保證彈性囊8的正常工作，可以允許有少量的水滲入。
所以經過研究我們對透氣板的技術要求如下
1）具有較高的機械強度，能承受車輪飛濺起的石子的沖擊；
2）具有防銹功能，能耐酸堿的腐蝕；
3）透氣性能可以根據(jù)負壓大小調整，同時能有效地隔絕外界粉塵的侵入；
4）由于透氣板直接和彈性囊接觸，要求其外觀光滑平整，以免劃傷彈性囊；
5）價格低廉。
我們在開發(fā)過程中對透氣板的材質經過層層的篩選，最終選擇了一種叫做不銹鋼粉末多孔燒結材料，這種材料具有透氣性好、強度高、成本低、易于清洗的特點。它的原理是將一定直徑的不銹鋼顆粒通過模具壓緊，再通過真空燒結（以防止氧化），使不銹鋼的顆粒之間粘連，達到一定的強度，它的優(yōu)點是間隙可以根據(jù)顆粒的大小、燒結時間、燒結溫度等調整；它的形狀也可以利用模具來保證，以適用離合器殼體的大小。
通過計算分析及試驗，將不銹鋼粉末燒結后形成的孔隙大小設在一定的范圍，即能保證透氣性，又能有效隔絕粉塵的進入，并且在外表面有污物時，可以用水或毛刷進行清潔，而不用擔心生銹的問題，維護方式方便高效。
3.3 硅膠材質的彈性囊
彈性囊的材質原來選用氯丁橡膠，這種材質的特點是彈性、曲撓性比較好，同時耐油性，耐臭氧性，那服飾及耐老化性較好，但最主要的是其低溫特性較差，在達到零下-40℃時，氯丁橡膠材質已經變硬，不能實現(xiàn)擴張、收縮的功能；
我們與廠家經過試驗，選用了添加了某種成分硅膠材質作為彈性囊的材料，經過試驗它最大可以耐受-50℃的低溫，在這種低溫下仍可以保證很好的伸張動作，所以使用硅膠作為彈性囊的材料是較為合適的。
4 結論
最后，經過7500公里砂石、涉水、爬坡、越野等各種路況的路試，通過模擬實際情況進行兩驅、四驅以及兩驅四驅的轉換；路試結果相關使用要求。
本離合器同時順利通過了吉林工業(yè)大學汽車實驗室的驗證，驗證的規(guī)范按照國家相關的要求并參照產品的具體特性來制定，從另一方面說明了該產品的可靠性。
參考文獻
第9篇：粉末冶金的應用范文
山東億達機械有限公司多年致力于中小型裝載機的開發(fā)、研制，引進國外的先進技術,同時與專業(yè)院校合作,開發(fā)設計了系列中小型工程機械,現(xiàn)有ZL10、ZL12、ZL15、ZL16、ZL18、ZL20、ZL28、ZL30等雙、四驅裝載機。該產品性能穩(wěn)定，操作簡單，鏟掘力大，油耗低，廣泛適用于建筑工程、市政工程、城鄉(xiāng)園林、公路交通、車站碼頭、農田水利及各種類型的煤窯、石灰窯、沙場、水泥廠、建筑工地等施工現(xiàn)場，特別適用于在狹窄場地裝載和短距離運轉泥沙、碎石、石灰、煤礦、爐渣、肥土、垃圾等松散產品。
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