粉末冶金的优点精选(九篇)

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第1篇：粉末冶金的优点范文

【关键词】：粉末冶金；材料；分类；应用

0.引言

所谓的粉末冶金材料指的是用几种金属粉末或者金属与非金属粉末为原料，通过配比、压制成型以及烧结等特殊工艺制成的各类材料的总称，而这种与熔炼和铸造明显不同的工艺也被统称为粉末冶金法。因其生产流程与陶瓷制品比较类似，所以又被称为金属陶瓷法。就目前而言，粉末冶金法不单是用来制取某些特殊材料的方法，也是一种优质的少切屑或者无切屑方法，且其具有材料利用率高、生产效率高，节省占地面积及机床等优点。然而粉末冶金法也并非万能之法，其无论是金属粉末还是模具都有着较高的成本，且制品的形状和大小都受到一定的限制。

1.粉末冶金材料的主要分类

1.1传统的粉末冶金材料

第一，铁基粉末冶金材料。作为最传统也是最基本的粉末冶金材料，其在汽车制造行业的应用最为普遍，并随着经济的迅猛发展，汽车工业的不断扩大，铁基粉末冶金材料的应用范围也就变得越来越广阔，因此其需求量也越来越大。与此同时，铁基粉末冶金材料对其他行业来说也非常重要。

第二，铜基粉末冶金材料。众所周知，经过烧结铜基制作的零件抗腐蚀性相对来说比较好，且其表面光滑没有磁性干扰。用来做铜基粉末冶金材料的主要材料有：烧结的青铜材质、黄铜材质以及铜镍合金材料等，此外还有少量的具有弥散性的强化铜等材质。在现代，铜基粉末冶金材料主要备用到电工器件、机械设备零件等各个制造类领域中，同时也对过滤器、催化剂以及电刷等有一定的作用。

第三，难熔金属材料。因这类材料的熔点、硬度、强度都比较高，因此其主要成分为难熔性的金属及金属合金复合材料，主要被应用国防、航空航天以及和研究领域等。

第四，硬质合金材料。所谓合金材料指的是由一种或者几种难熔性的金属经过碳化之后形成的硬质材料的总称。其主要是由金属粘结剂进行粘合之后，再用粉末冶金技术制作而成。因这类硬质合金材料具有高熔点、高硬度、高强度，所以常被用到切削领域。

第五，粉末冶金电工材料。在现代工业中，这种材料主要应用于仪表和电气领域，尤其是各类分断和接通电路重点额电接触元件和电阻焊用的电极上。近几年，随着国内无线电技术的迅速发展，电阻器件的应用范围也越来越广泛，其主要材质就是这类材料。此外，粉末冶金电动材料对真空技术领域中的电力管阴极和电加热元件也有着重要的作用。

第六，摩擦材料。顾名思义，这类材料具有很强的摩擦磨损性能，可以用于制造摩擦离合器以及制动器的摩擦部分。利用其摩擦磨损性较强的特点，有效实现各个元件之间动力的阻断性和传递性，以此实现运动物体的及时减速和停止运动等。

第七，减摩材料。与摩擦材料相反，这类材料则具有较低的摩擦系数以及较高的耐磨性，其可以是金属材质也可以是由非金属材质构成。通常情况下，建模材料主要是由教导强度的金属基体和具有减摩成分的剂构成。因粉末冶金法在一定程度上能够对金属材料的基体和减摩成分进行有效调整和控制，此外，这类减摩材料还具有较强的自性能，这就使得其在金属铸造领域和塑料减摩材料领域中发挥着重要作用。

1.2现代先进粉末冶金材料

第一，信息领域中的粉末冶金材料。在这里主要指的是软磁材料，通常情况下，其又可以分为铁氧体软磁材料和金属软磁材料两种，最大区别是前者出现较早，且只能通过粉末冶金烧结法获取。因其在烧结过程中，软磁材料有着较强的饱和磁化性能和较高的导磁率，所以被各个磁行业广泛应用。

第二，能源领域中的粉末冶金材料。顾名思义，这种能源材料指的是在不断的发展过程中，能够对促进新能源建立和发展具有重要作用的材料，其能够满足各种新能源的不同需求。能源领域中的粉末冶金材料不仅仅是当今社会新能源发展的关键组成部分，还是新能源材料发展的重要前提和基础。就目前而言，电池、氢能、太阳能等方面成为新能源材料发展的主要方向，并随着技术的不断进步，这类材料的应用范围也变得越来越广阔。

第三，生物领域中的粉末冶金材料。最近几年以来，国内的生物研究领域取得了较大的进步，生物研究逐渐对我国的经济发展及产业结构调整有着越来越重要的影响，为此国家对于生物研究领域所取得的重大突破也给予了高度关注，特别是生物材料研究方面。在医学领域中，生物材料能够有效改善人们的健康状况，大大提高了人们的生活质量。

2.粉末冶金材料的应用研究

2.1在机械合金方面的应用

机械合金主要应用的是粉末冶金技术中的高性能球磨技术。其应用原理为：在高能球磨的基础之上，有效利用了金属粉末混合物的变形和易断裂特性，逐步调整金属粉末原子之间的距离，并最终形成合金粉末。所谓机械合金指的就是在固态形式下进行的固态反应，从而科学实现了合金化，而在这种状态下形成的合金不会收到物质熔点及蒸汽压力等因素的影响，进而表现出较强的稳定性。

2.2在干燥喷雾方面的应用

所谓的烦躁喷雾指的是运用雾化器将呈现出一定浓度的原料液转变成一种具有喷射性能的雾状液滴的形式，之后再经过一系列的接触热空气程序将雾状液滴迅速转化成干燥剂，这就是粉粒状干燥喷雾的制作过程。通常情况下，制作干燥喷雾需要经过四个基本阶段，依次是料液雾化、热干燥、蒸发干燥、分离四个流程。更为重要的是，在粉末的制作过程中，还可以依据不同的需求对粉粒形状、大小进行相应的规定。

3.结语

上文系统的总结了粉末冶金材料的种类，并对其应用领域进行了分析研究。从中不难看出，相对普通材料来说粉末冶金材料无论是从性能上还是获取上，都有着无法比拟的强大优势，这也是目前这类材料应用广泛的原因之一。未来，随着经济的发展及科技的进步，粉末冶金材料将会发挥出越来越重要的作用。

【参考文献】

[1]张宪铭，张江峰.标准：粉末冶金材料的分类和牌号[J].世界有色金属，2009（05）.

第2篇：粉末冶金的优点范文

【关键词】粉末冶金；球磨粉末；Ti-45Al-5Nb合金

【中图分类号】TH 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2013）07-0055-1.5

TiAl金属间化合物具有低密度、高强度、优异的高温抗蠕变和抗氧化性等优点，在航空航天以及汽车工业等领域具有广泛的应用前景。高Nb含量TiAl合金保持了TiAl合金上述一系列优点，同时高含量难熔元素Nb的加入提高了合金的熔点及有序温度，降低了扩散系数，改善了高温抗氧化性能，被视为最具有开发潜力的新一代高温结构材料之一。然而，该合金存在严重的室温脆性，断裂韧性和裂纹扩展抗力也很低，且该合金属于难塑性加工材料。这些缺点阻碍着该合金的广泛应用。目前，该合金制备的工艺主要是铸锭冶金，该工艺存在成分偏析和组织粗大等缺点，且成本高，工序复杂。近年来，粉末冶金制备技术引起广泛关注。与铸态合金相比，粉末冶金合金的组织更均匀细小，而且，由于粉末冶金工艺可以实现近净成形，从而避免对合金的后续塑性加工，成为国内外学者制备TiAl基合金广泛关注的工艺。本文采用元素粉末冶金法制备高Nb-TiAl合金，对组织性能进行了研究。

一、实验

将平均颗粒尺寸小于48μm的高纯Ti、Al粉以及平均颗粒尺寸小于45μm的高纯Nb粉，按Ti-45Al-5Nb（at.%）成分配比，在行星式球磨机中进行机械球磨，球磨参数为：球料质量比为20∶1，转速为400r/min，球磨罐和磨球材料均为不锈钢，球磨时充高纯氩气保护，球磨时间为8h。随后，利用真空热压烧结系统对球磨获得的Ti/Al/Nb复合粉末进行反应烧结，烧结工艺参数为：烧结温度分别为1250℃、1300℃、1350℃，压制力为40MPa，保温保压时间为2h，整个烧结过程中真空度不低于10-2Pa，最后得到Φ60×13mm的三种烧结块体材料。

应用XRD分析材料物相组成，利用光学显微镜（OM）和配有能谱（EDS）分析系统的场发射环境扫描电子显微镜Hitachi S4700（SEM）观测粉末的颗粒形貌演变、烧结块体试样组织。为选择典型粉末形貌，球磨粉末试样首先在烧杯中用酒精分散振荡，用滴管滴到钢制载物台，风干使酒精挥发制得粉末扫描样品。

二、实验结果与分析

1.球磨粉末特性

图1为复合粉末随球磨时间增长形貌演变的扫描和背散射图像。从中可以看出，球磨时间累计至4h，Ti、Al颗粒均为明显片状形貌，部分片状颗粒已发生破碎和粘合。随时间进一步延长，片状颗粒不断破碎，8h时片状颗粒破碎基本完成，形成了大量的碎小颗粒。通过背散射图像对比可以发现，Ti和Al的粉末颗粒在变形过程中形成明显的片状结构，而Nb元素颗粒则更多以碎小颗粒存在，并粘附在其他两种粉末上。这是由于Ti和Al的塑性比Nb较好，特别是低温环境下Nb有很严重的脆性。在巨大外力的快速作用下应力集中严重，从而直接破碎成细小颗粒。

图1 不同球磨时间下Ti-45Al-5Nb粉末形貌（BSE）

（a）4h；（b）6h；（c）（d）8h

Ti-45Al-5Nb复合粉末经8h球磨得到的XRD分析结果如图2所示。从图中可以发现，复合粉末中并未产生新相，说明机械球磨过程中Ti、Al、Nb三种元素粉末仅实现机械结合，并未发生合金化反应。在球磨过程中，由于采用间隙球磨方式，粉末和罐体的温度得到很好的控制，这也限制三种元素之间的扩散速度，而且粉末的能量不足以推动Ti、Al元素之间的扩散反应，另外，Nb元素在低温环境中的扩散系数非常低，基本不考虑其反应。利用XRD结果计算复合粉末中三种元素的平均晶粒尺寸为19.7nm，三种粉末的晶粒均得到明显的细化。

2.烧结坯物相分析

利用X射线衍射仪分析三种烧结坯所得结果如图3所示。从图谱可以看出，三种烧结温度下合金中单质元素相完全消失，表明Nb元素完全固溶于TiAl合金中。同时，三种合金新生成的物相均以γ-TiAl为主，α2-Ti3Al次之，同时都有少量的B2相形成。对比发现，随着烧结温度提升，α2相含量有所减少，γ相含量增加。另外，1300℃和1350℃烧结合金的衍射峰相对于1250℃烧结合金向左有小角度偏移。这可能是由于Nb元素在更高烧结温度下扩散更加充分，其分布更加均匀，使三种物相的晶格常数变化引起的。

图2 Ti-45Al-5Nb合金烧结XRD图谱

三、结论

1.采用元素粉末+机械球磨工艺制备Ti-45Al-5Nb复合粉末，充分的细化和均匀了三种元素粉末，Ti、Al粉末发生塑性变形成细小片状，而Nb则破碎成细小颗粒。经过8h球磨可以得到较好的复合粉末。经过球磨的复合粉末未发生合金化反应。

2.采用真空热压烧结工艺制备高致密的Ti-45Al-5Nb合金材料，在1250℃和1300℃烧结得到细小的近γ组织，在1350℃烧结得到的是近片层组织，同时三种烧结坯组织中均有B2相颗粒生成。

【参考文献】

[1]APPEL F，OEHRING M，WAGNER R.Novel design concepts for gamma-based titanium aluminide alloys[J].Intermetallics，2000，8.

[2]DUAN Qin-qi，LUAN Qing-dong，LIU Jing，et al.Microstructure and mechanical properties of directionally solidified High Nb containing TiAl alloys[J].Materials & Design，2010，31（7）.

[3]王衍行，等.高Nb-TiAl合金粉的制备及其特性[J].航空材料学报，2007，27（5）.

[4]LIU B.，LIU Y，ZHANG W，et al.Hot deformation behavior of TiAl alloys prepared by blended elemental powders[J].Intermetallics，2011，19（2）.

[5]胡连喜，王尔德.粉末冶金难变形材料热静液挤压技术进展[J].中国材料进展，2011，30（7）.

第3篇：粉末冶金的优点范文

【关键词】材料成型；控制工程；金属材料

1机械加工成型

现在的金属材料加工成型，主要是使用机械加工，加工机械的关键部位是加工刀具，现在使用的刀具很多是金刚石成分的刀具[1]。使用这种刀具对铝基复合材料进行加工比较广泛，铝基复合材料使用金刚石刀具加工主要可以分成三种，分别是钻销形式、铣销形式和车销形式。钻销形式使用的是镶钻麻花钻头，对铝基复合材料加工，一般情况下使用B4C颗粒钻销，而且在加工的过程中还需要添加切销液，这种液体可以增加铝基复合材料的强度。铣销形式使用材料有2.0%的粘接剂，还要8.5%的端面铣刀，这样的加工方法能强化铝基复合材料。车销形式主要使用刀具是硬合金刀具，而且在使用这种加工模式中还需要添加乳化剂，使用这种液体的目的是起到冷却效果。

2挤压和锻模塑性成型

金属材料在实际成型加工时，可以在模具的表面涂抹一层剂，所选用的压力成型方法里要能有效控制压力，以减小在制造时产生的摩擦系数[2]。有研究表明，使用有效压力和涂抹剂，能够使加工过程中挤压压力减少至少35%。挤压力的减少能减少对模具的损伤，减少对金属塑性的削弱，还能防止金属变形中抵抗力减弱，从而有效提高成型效率。除了使用上述方法进行加工，还可以在金属基材料中增加适量的增强颗粒，降低其可塑性，增强金属材料的变形抗力，再在加工过程中增加一定的温度，使增强颗粒和金属材质加快融合，加强金属基材料的可塑性[3]。一般来说，在金属基材质中使用增强颗粒会影响挤压的速度，如果在加工的材料中使用的增强颗粒较多，加工时就要严格控制挤压速度。如果挤压速度过快，很容易造成材料成型以后便面出现横向裂纹。总之，在使用挤压和锻模塑性成型技术对金属基材质加工的过程中，不仅需要在模具上涂抹剂，还需要控制加工中挤压的速度，提高相应的温度，并对这些技术严格控制，只有这样，才能够保证加工的质量。

3铸造成型

使用复合材料的加工成型技术中，最常用的一种方法就是使用铸造成型技术。实际加工过程中，对金属复合型材料添加增强颗粒以后，这样的情况下熔体粘度会有增强，同时流动性也会增强，在加上增加增强颗粒的过程中会使用熔体的方法使其融合在一起，同时因为经过高温作用会产生一些化学反应，这种时候会改变金属材质的基础性质。为了控制金属材质基本性能，在熔化金属材质过程中要对温度严格控制，同时在保温时间上也要采用严格控制方法。在高温情况下对增强颗粒的添加容易发生界面反应，比如在添加的增强颗粒是碳化硅颗粒容易出现这种现象。出现界面反应以后熔体的粘度会增强，会出现难以浇筑现象，而且还会影响到材质本质。解决问题的方法是使用精炼法，同时还要添加一定量的变质添加剂，使用这种方法在锻造成型是不适合使用在添加了增强颗粒的铝基复合材料中。

4粉末冶金成型

粉末冶金成型技术使用最为早，因此这项技术在实际经验比较丰富，该技术使用在成型制造主要是对金属基复合材料使用，还可以对颗粒复合材料零部件和制造晶须中使用。同时粉末冶金技术在后期也使用在一些尺寸较小，造型比较简单，或者是一些高精密要求的零部件生产加工中。使用粉末冶金技术加工零部件，有着很多方面的优点：（1）成型的组织细密；（2）产品加工成型以后增强相分布均衡；（3）成型以后增加相可调节；（4）界面的反应减少。随着不断对该技术的研究，现在可以把粉末冶金技术使用到更多成型加工中。比如自行车架加工，管材加工、自行车零部件加工等。使用粉末冶金技术加工的产品有着较强的耐磨性。在加工时使用该技术在汽车的产品生产，飞机零部件生产和航天器材零部件生产。

第4篇：粉末冶金的优点范文

【关键词】冷作模具钢；性能；热处理

1、引言

目前状况下，世界上主要存在着三种通用的冷作模具钢，具体情况见表1。

就我国而言，目前状况下所使用的冷作模具钢大多数都为低合金工具钢CrWMn、高碳高铬钢Cr12和Cr12MoV等传统的典型钢种。CrWMn钢具有较高的淬透性，经过淬火之后，钢体发生耳朵变形程度相对较小，但是，它仍然存在着一定缺陷，突出表现在韧性与变形要求之上，并不能对市场上各种模具进行有效的满足；Cr12型钢最大的优点便是具有较高的耐磨性，然而它的碳化物的均匀性相对较弱，当在尺寸较大时，反复镦拔收效不大，并促使其变形的方向性和强韧性出现一定程度的降低。

2、高韧性高耐磨性冷作模具钢

对于Cr12型冷作模具钢来说，其突出特点表现为耐磨性高，但是，相比较于其它的冷作模具钢，它在韧性与抗回火软化能力方面表现出一定的不足。虽然基体钢与低碳高速钢能够在一定程度上弥补Cr12型冷作模具钢在韧性方面的不足，但是其耐磨性仍然不是很高，不能满足所有的市场的需求。为了对这一问题进行有效的解决，各个国家都作出了积极探索。近几年来，已经研发出了一套约含8％铬、钼、钒的韧性较高的耐磨性冷作模具钢，这种模具钢的碳、铬含量与Cr12型模具钢相比较低，因此，在这种模具钢之中对钨、钼和钒的含量进行一定程度的增加，通过这种办法来对其二次硬化能力与耐磨性进行有效的提高。这种类型的钢具有较高的淬火温度，一般情况下，在1040℃到1160℃之前，这样一来，就能够对刚的碳化物偏析进行改善，并对钢的韧性进行有效的保证。这种类型的模具钢与Cr12Mo1V1钢、Cr12型钢相比，具有一定的优越性，首先，它的耐磨性高于Cr12Mo1V1钢。其次，它的韧性和抗回火软化能力则高于Cr12型钢。代表钢号有美国的VascoDie（8Cr8Mo2V2Si）、VascoWear（8Cr8Mo2V2WSi）、日本的TCD（Cr8V2MoTi）、QCM8（8Cr8Mo2VSi）、DC53（Cr8Mo2VSi）、瑞典的ASSAB88及我国开发的7Cr7Mo2V2Si（LD　钢）、9Cr6W3Mo2V2（GM钢）和ER5等。

3、火焰淬火冷作模具钢

为了满足市场上对于冷作模具钢的高需求，国外已经开发出了与火焰淬火工艺需要具有较高适应度的专用冷作模具钢。目前状况下，它已经在制造剪切、冲压和冷镦等冷作模具中有了十分广泛的作用。这类钢具有诸多的特点，主要表现在以下几个方面：①模具钢具有较为优越的淬透性，能够在比较宽泛的温度范围内进行淬火。而如果温度达到了100℃到250℃之间，在这种条件下进行淬火，空冷之后，能够使其表面硬度以及心部硬度得到明显的增加；②运用这类模具，在很大程度上便利了使用火焰喷嘴对模具施以局部加热淬火作业，可在机加工完成后采用氧乙炔喷枪或专用加热器对模具的工作部位加热并空冷淬火后直接使用。对于冷冲压模具来说，一般情况下，只有当温度达到了150℃到200℃时，在对其进行淬火，这种条件之下使得淬火之后工件的变形程度相对较小，并且能够对堆焊修复工艺进行有效的利用，除此之外，它还具有着相对较好的机械加工性能。

4、空冷微变形模具钢

对于空冷微变形模具钢来说，其优点主要表现在较低的合金元素含量（Me5%）、高淬透性与高淬硬性。通过对这种钢进行有效的使用，100mm的工件就可以进行空冷淬透，一般情况下，在淬火之后，工件的硬度能够达到62～64HRC之间。除此之外，这类钢热处理变形小、工艺简便、淬火温度低和强韧性好，并有适当的耐磨性。在淬火结束之后，一般情况下，对其进行一定程度的低温回火，这样就可以对内应力进行有效的消除。而对于工作动载荷较高，要求韧性较高的模具，则采用高温淬火和高温回火工艺。目前状况下，这种空冷微变形模具钢已经在重负荷、高精度冷作模具的制作当中有了十分广泛的运用。主要代表性钢号有：美国ASTM标准钢号A4（Mn2CrMo）、A6（7Mn2CrMo）；日本的大同特殊钢公司的G04、日本日立金属公司的ACD37钢等。

5、粉末冶金冷作模具材料

通过对粉末冶金方法进行有效的使用，可以使用水雾化法对钢水进行一定程度的雾化，并使之成为细小的钢粉末，然后运用一定的办法使这些细小的钢粉末进行快速的凝固，可以生产出用传统冶金方法难以生产的超高碳、高合金（尤其是高钒含量）、高耐磨性的模具钢，使钢中含有更多的硬质碳化物VC。目前状况下，经过相关机构与学者的积极探索，国外已经研制出了多种粉末冶金冷作模具钢，主要的代表性钢号有：美国研制的CPM15V是CPM10V的改进，而CPM440VM和Suprator是CPM440V的改进。

第5篇：粉末冶金的优点范文

【关键词】 激光 焊接技术 现状 应用

激光焊接已逐渐受到人们关注，激光焊接技术拥有高精度、高质量、低变形、高速度和高效率的特点。1970年以后，随着金属铝等焊接物质的研制成功，激光焊接技术在其他领域中也得到推广和应用。尤其是在制造业，冶金业以及生物医学方面应用较为广泛。后来，随着航天技术的发展，激光焊接技术逐渐被应用到了航天领域。

1 国内外焊接技术中激光焊接技术的研究现状

1.1 国外激光焊接技术的研究现状

目前国外的激光焊接技术已比较成熟，以美国为首的发达国家非常注重激光焊接技术的发展状况。将激光焊接技术列入国家的发展计划当中，并投入大量资金用于激光焊接技术的研究与人员的培训。发展过程中也注意传统产业的优势，做到激光焊接技术与传统产业相结合。由于发展比较早，目前发达国家的激光焊接技术存在很多优势，主要有，热影响区极小，而且焊接过程中无热损伤的现象，焊接速度比一般的烙焊要快10-100倍。焊接点极小，最大程度的避免了杂质的污染和腐蚀程度，此外，焊点的抗裂性能也非常高。

1.3 国内激光焊接技术的研究现状

国内焊接技术由于起步比较晚，发展也相对缓慢。近年来，由于政策的要求以及环保的需要，激光技术才逐渐被广泛应用。对激光焊接的研究也主要集中在激光焊接的形成机理、检测、分析、控制等。一些高校也逐渐开展激光焊接的相关课程，比如通过分析超细粒钢的焊接性及激光焊接的特点，进行了400MPa和800MPa种超细晶粒钢的激光焊接试验。目前国内对于高强度的激光焊接焊性方面的研究还存在很多不足的地方，缺少很多相关数据，还需要培训更多的专业人员进行深入研究。

2 焊接技术中激光焊接技术的应用

随着激光焊接技术的逐渐成熟，其应用领域也不断扩大。但是由于激光焊接设备的成本和维修费用比较高，除了一些大批量生产或者规模零件焊接的行业，激光焊接技术很少应用。欧美的激光焊接技术主要应用于金属加工业和汽车制造业，而亚洲地区的激光焊接技术较多的应用于半导体工业和电器工业。

2.1 制造业的应用

在国外，激光焊接技术在轿车制造中应用十分广泛，并以比较高的速度增长。日本在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸汽发生器细管的维修；激光焊接技术在造船中也比较普遍，传统焊接工艺中的焊后变形是造船业面临的主要问题，而激光焊接由于具有焊后热影响区小、热损伤小、焊后抗裂性能高的特点，焊后基本没有明显的变形；由于采用激光焊接，一定程度上减轻了船身的重量，在造船业中发挥了很重要的作用。

2.2 冶金行业的应用

现如今，越来越多的粉末冶金材料走向市场，它与其他零件的连接问题逐渐显现出来，使粉末冶金的应用受到限制。而激光焊接技术由于结合强度低、焊接轻度高以及很好的耐高温性为粉末冶金材料的发展开辟了新的道路。

2.3 汽车工业的应用

汽车工业作为发达国家的重要经济来源一直就是各国研究的重点。激光焊接技术在提高车身强度的同时也大大减轻了车身重量，降低了汽车的生产成本。目前激光焊接技术在很多中高档汽车中已广泛使用。

2.4 电子工业的应用

由于激光焊接技术在焊接过程中对机械的损伤程度较小而且大都可以避免，特别符合电子行业的要求。激光技术的高精度、无污染、热影响区小等优点也使得激光焊接技术在电子工业中得到广泛的应用。目前，激光焊接技术已经逐渐被运用到电子工业中，例如，很多商家均利用激光焊接工艺生产重传感器。但激光消融、激光电镀等原理方面还在研究当中。

2.5 生物医学的应用

1970年以后，有关生物组织的激光焊接开始出现，主要应用于血管和输卵管的焊接。随着激光焊接优越性逐渐被研究人员发现，各种生物组织的激光焊接逐渐得到推广。激光焊接在生物医学中呈现出不同的焊接优势。主要有，手术部位吻合速度快。而且愈合过程中没有异物反应，修复后的组织能够按照原来的生长特点来生长。研究人员也在进一步研究激光焊机焊接在生物医学领域的应用。

2.6 航空航天领域的应用

以美国为首的发达国家在20世纪70年代初涉激光焊接技术在航空航天领域的应用。他们培训了专业的研究人员，对航天工业中的各种容器及轻量级结构立项，开展了长达7年多年的激光焊接应用研究。新的研究成果取代了原有的铆钊一，提高了机身的强度，减轻了机身的重量。我国在航空航天领域的激光焊接技术也是比较先进的，开始对航天领域中所用的各种合金进行激光焊接技术的研究，并取得了很好的成果，而且已逐渐投入使用。激光焊接由于很高的精密度以及可靠性，使其在该领域应用中显现的优势明显强于其它方法的焊接技术。

2.7 塑料加工中的应用

国外对于塑料加工中的激光焊接已经处于领先水平，而我国仍处于研究开发阶段。激光焊接热损伤小的优点使其在塑料加工方面的优势突出。焊接过程中激光束大多能够通过不同层次的材料，而且更容易通过热传导被吸收成为焊接区域。塑料加工中的激光焊接比传统的焊接工艺污染程度更小，质量更好，也为激光焊接技术的应用提供了更广阔的前景。

3 结语

21世纪以后，随着激光焊接技术耐高温、热损伤小、抗裂性能好等优点逐渐显现，激光焊接技术的研究领域也将越来越广泛。研究人员对于焊接技术中的激光焊接研究也在实践中逐渐进步。激光焊接技术发展到目前，已有逐渐取代传统焊接技术的趋势。

参考文献：

[1]郎旭元，张元钟.激光技术在汽车工业中的应用[J].机械工程师，2006（06）.

第6篇：粉末冶金的优点范文

受电弓接触压力滑板接触导线城市轨道交通以电能为驱动力，采用轮轨运转方式，具有安全、快捷、准时、舒适、运量大、无污染、占地少等鲜明的特点，是城市公共交通的一个重要组成部分。电力机车、电动车辆从接触网接触导线或导电轨受取电流的装置称为受流器，是轨道交通车辆与固定供电装置之间唯一的电连接环节，受流器性能优劣直接影响电力机车或电动车辆的工作状态。随着机车运行速度的不断提高，对受流器性能的要求也越来越高。

受电弓是受流器中的一种，属于上部受流，与其他受流器相比，具有较好的受流质量。受电弓安装在机车或动车车顶上，受电弓弓头的滑板与接触线接触，相对滑动，从接触网上取下电流，输送给电力机车，这一过程称之为受流。受电弓与接触网可靠地接触是保证高速受流的重要条件。

受流质量是指负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度。影响受流质量的因素很多，下面就接触压力、滑板材料、接触线材质三个主要方面加以分析。

一、弓网接触压力

受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力，才能保证牵引电流的顺利流通。弓网实际接触压力由三部分组成：受电弓升弓系统施加于滑板，使之向上的垂直力为静态接触压力；接触网沿线各点的刚度不同，接触悬挂本身存在弹性差异，抬升力不同，运行中上下振动，从而产生交变的动态接触压力；受电弓在运行中受空气流作用产生的一个随速度增加而迅速增加的空气电动力，使接触压力增加。

1.静态接触压力与静特性

额定静态接触压力是指在静止状态下，受电弓弓头滑板在工作高度范围内对接触网导线的压力，它与工作高度之间的关系称为受电弓的静特性。受电弓滑板沿接触导线滑动，若接触压力太小，则接触电阻增大且易跳动，使供电时断时续，导致接触不良甚至引起火花或电弧；若接触压力太大，增加滑板和导线的磨损，缩短使用寿命。因此，要求受电弓的机械结构能保证滑板在工作高度范围内具有相同的接触压力。

2.动特性

机车运行时，受电弓是随着接触导线高度的变化而上下运动的。当运动速度不大时，接触压力可视为基本按静特性曲线变化，但随着车速的增高，受电弓上下运动的惯性力、气体动态分力、列车运动产生的干扰力等动态参数直接决定受流质量。

在动能相等的情况下，把受电弓运动系统的质量归化到滑板上，该质量称为归化质量。它与受电弓提升高度的关系称为受电弓的动特性。为了在动态情况下取得较稳定的接触压力，就要设法尽量减少归化质量，特别是减轻上部结构质量，弓头部分一般采用较轻的铝合金材料。

3.空气电动力

当列车速度达到250km/h及以上时，高速气流产生的空气动力对列车部件的影响也越来越大，并且空气阻力占到了总阻力的75%―80%，直接制约列车的行进速度，良好的受电弓空气动力性能是保证弓网系统具有良好稳定性和跟随性的重要因素，目前对空气动力学性能的研究主要有实验研究法和模型模拟试验法。

4.弓网接触压力简析

弓网接触压力能直观的反映受电弓滑板和接触线间的接触情况，它必须符合规律，在一定范围内波动。上述三种作用力的合力，如果过大，接触线的抬升量会超过范围，使接触线局部弯曲，引起接触线疲劳损伤，同时使接触导线和集电头接触板的磨耗加大，缩短其使用寿命，严重时会引起断线等弓网事故。如果接触压力太小，会使弓网接触不良，增加离线率，拉弧现象严重，供电时断时续，烧损接触线。

二、滑板的质量和机电性能对受流质量的影响

1.受电弓滑板的性能要求

受电弓的滑板是电力机车上重要的集电元件，它安装在受电弓的最上部，直接与接触导线接触，在滑动状态下从接触导线上获得100―1000A的电流，为机车供应电力。随着车速的不断提高，对受电弓滑板的综合性能也提出了越来越高的要求。列车高速运行，一方面，滑板表面摩擦产生的热量大大增加，致使滑板表面升温，引起滑板表面状况恶化；另一方面，当滑板遇到接触网上的“硬点”时会产生阶跃式的冲击，造成瞬间离线拉弧现象，在接触点处产生3000℃以上的高温，导致接触点软化甚至熔融，电烧蚀严重致使滑板表面质量下降，摩擦因数增加，磨损加剧。为此，滑板的性能必须满足以下要求：

（1）电阻率低，耐弧性强，接触电阻要小；

（2）熔点高，导热性能良好；

（3）力学性能好，能承受一定的冲击载荷，弹性好，机械强度高；

（4）与铜或铜合金接触线之间摩擦系数低，对接触导线及滑板自身的磨耗小；

（5）质轻，便于实现轻量化和标准化。

2.受电弓滑板材质分类及应用

（1）纯金属滑板

钢、铜等纯金属滑板机械强度高，取材方便，使用寿命长，成本低，引发故障概率低，但对接触网导线磨耗大，现已不使用。

（2）粉末冶金滑板

粉末冶金滑板分铜基和铁基两类。铜基粉末冶金滑板机械强度较好，表面硬度适中，滑板和导线的磨耗比较匹配。针对粉末冶金材质较少，含油较低的缺点，我国研制了机械复合式铜基粉末冶金滑板。这种滑板可随时提供，大大的降低结对接触导线的磨耗，同时其自身的耐磨性也比较好，表面硬度稍高，不易出现断裂、不均匀磨损现象。自身含有材料，能减轻对接触导线的磨损；但由于其表面硬度远高于铜线硬度，对铜导线的磨耗也是比较大的。

（3）碳滑板

碳滑板对导线磨耗低，可延长导线的使用寿命，但机械强度低，易出现断裂、掉块，引发弓网事故概率大，使用寿命短，适用范围受到限制。

（4）浸金属碳滑板

浸金属碳滑板分为整体式和组装式两类，具有较好的电学性能，基本解决了碳滑板机械强度低的问题，耐磨性能大为提高，能根本解决导线磨耗太快的问题；但抗冲击力不足，易出现掉块，使用过程中需要整形，价格过高，维护成本也较高。

（5）碳-铜复合材料滑板

碳-铜复合材料滑板是以硬质金属粉作为碳增强体，经烧结等工序而制成。碳粉表面依次进行化学镀、电镀铜的方法，使碳粉粒子具有良好的导电性，且可通过控制电镀时间来控制镀层厚度，使碳粉在做复合填料方面有了更为广泛的应用前景。

目前，铜合金接触导线已达70%以上，要求受电弓滑板材料必须与铜合金接触导线相匹配。开发研制铜系金属基体与碳系剂比例合适的高强度、高冲击韧性、低电阻系数、低磨耗比的新型碳滑板材料是我国电力机车受电弓滑板材料的发展方向。

三、接触线材质对受流质量的影响

接触网导线也称为电车线，其材质、工艺及性能、接触线截面积的选择等应满足牵引供电计算的要求。

1.接触线的性能要求

具有较小的电阻率、较大的导电能力；要有良好的抗磨损性能，使用寿命长；要有高强度的机械性和较强的抗张能力。

2.接触线按材质分类及应用

接触线按照材质主要分为铜接触线、钢铝接触线和铜合金接触线。

我国电气化铁路建设初期，采用的是铜接触线，TCG-110、TCG-100用于站场正线和区间，TCG-85主要用于站场侧线。

为了减少有色金属铜的使用量，我国研制使用了以铝代铜的钢铝接触线。钢铝接触线是由导电性能较好的铝和机械强度较高的钢滚压冷轧而成，刚的部分用于保证应有的机械性能和耐磨性能，铝的部分用于导流。我国采用的钢铝接触线有GLCA100/215、GLCB80/173以及内包钢的GLCN型钢铝接触线。钢铝接触线具有很好的机械强度，不容易断线，安全性能好，并且具有价格便宜、材料来源广泛的优点。

铜合金线以其抗拉强度高、耐高温性能好的优势逐渐被业内人士所认可，目前地铁中常采用CTHA―110型、CTHB―120型银铜合金接触线，镁铜合金接触线也有使用。

四、结论

受电弓滑板、接触网导线及弓网弹性系统之间的相互作用，影响电力机车运营速度和安全可靠性，速度越高，弓网关系越不稳定。为提高受流质量，要从接触网和受电弓的具体设计参数入手，从结构上保证受电弓与接触网有良好的弹性接触并有适合的接触压力；并尽量采用轻质材料，降低弓头归化质量，保证良好的弓网动力学特性；建立受电弓――接触网系统模型，分析参数及其相互关系是提高弓网供电质量的必修课题。

参考文献：

[1]王宁，单圣熊.受电弓与接触网接触压力分析.电气化铁道，2000，（2）.

第7篇：粉末冶金的优点范文

断裂力学是专门研究含裂纹构件中裂纹的平衡、扩展和失稳规律的学科，是工业革命以来在无数次灾难性事故的总结中逐步产生和发展起来的.如今，断裂力学已成为解决抗断设计、合理选材、预测构件疲劳寿命、制定合理的质量验收标准以及防止断裂事故发生的重要工具之一.然而，目前的断裂分析与设计仍囿于经典的二维断裂理论和经验方法的框架，仅能获得比较可靠的线弹性断裂力学应力强度因子K.

裂纹扩展属于典型的强不连续问题，一直是工程力学分析的热点、重点和难点问题.裂纹萌生并不意味着构件的破坏，但其扩展却对整个结构的失稳或破坏起着控制作用.因此，对断裂及其过程的深入研究和分析十分必要和迫切.计算机仿真作为科学探索的第三大支柱，与实验、理论相并列，但现有的通用有限元软件（如ANSYS等）均将材料视为“无缺陷的均匀连续体”，其研究断裂的普遍做法是将固有裂纹与几何实体并行建模，为确保新的裂纹线或面与单元边界始终一致，在裂纹扩展中必须频繁重分和加密裂尖区网格，数据的准备工作量巨大，计算效率极低.

根据裂纹面切割和修正网格是过去几十年主要的断裂力学计算理论，该方法严重限制构件的几何复杂度.依该方法开发的专业软件有英国的ZenCrack以及美国康奈尔大学的Franc等，前者在进行裂纹扩展分析时必须借助大型商用有限元系统的求解器，对非结构化网格适应性较差；后者以边界元为理论基础，在分析大规模非线性、非均质的复杂问题时效率较低.但这种处理方法的主要“优点”是材料撕裂过程“生动形象”，并且能充分利用现有的通用有限元计算平台，不足之处在于难以直接、高效得到断裂参量（如K，J和G等）.

无网格法可在一定程度上克服裂尖区单元细分的缺陷，计算精度有所提高，一度被认为是求解不连续问题、多尺度问题和极端高梯度问题等的理想计算方法，但仍很难精准模拟新界面和裂纹面的侵入问题，且算法的健壮性和稳定性不足，而计算成本往往数倍于有限元法，因而在断裂工程分析中的应用价值大大降低.最近，以BELYTSCHKO教授为代表的研究组通过富集经典有限元法的位移模式，进而提出扩展有限元法(eXtended Finite Element Method，XFEM)的思想.XFEM保留常规有限元法的所有优点，是迄今为止求解不连续问题最有效的数值方法之一. XFEM与经典有限元法的最根本区别在于其使用的网格与结构内部的几何或物理界面无关，从而克服在裂纹尖端进行高密度网格剖分带来的困难，实现不需经繁琐的后处理而直接获得断裂力学重要参量的目标.在最新版本的Abaqus软件中，用户已可以选择尝试XFEM技术研究裂纹扩展过程，充分说明XFEM的有效性与可靠性.然而，XFEM在模拟裂纹扩展时并非十全十美，也存在与无网格法类似的不足，最根本的解决方案仍然是从理论上去掉网格或开发更健壮的网格生成器.

河海大学章青教授认为，计算力学的发展必须走向CAE.当前，工程结构的断裂分析领域还没有一个基于断裂力学理论和方法、采用先进裂纹扩展技术、鲁棒性高的高效计算机仿真系统，如果市场上能推出一款便捷、有效的高级专业断裂失效分析CAE系统，无论是对学术研究还是对工程界都有巨大的吸引力和指标意义.2010年11月，在湖南大学岳麓书院召开的中国科协第223次青年科学家论坛上，我国的科研人员展示一款三维裂纹扩展仿真与分析软件ALOFX.该软件以目前最先进、成熟的裂纹扩展算法XFEM为基础，利用具有完全自主知识产权的虚节点法(Virtual Node Method, VNM)，变革过去几十年在裂纹扩展分析中的“根据裂纹面切割网格”技术，使复杂结构中裂纹的高效率、高准确动态扩展仿真分析成为可能.ALOFX走的是专业化软件研发的道路.相信通过开源程序的合理利用和良好的市场运作，该软件必将取得成功，并最终实现以点带面的效果，提振我国自主知识产权CAE软件发展的信心和勇气.

断裂力学是机械产品设计、制造和评估的下一代设计与校核理论.如果说20世纪下半叶是材料力学设计理论下有限元软件独步天下的话，那么21世纪上半叶则是断裂力学设计理论下疲劳与断裂力学分析软件大放异彩的50年.

第8篇：粉末冶金的优点范文

关键词：液滴 均匀 脉冲 射流断裂

一、绪论

（一）颗粒制备技术发展现状

颗粒化制备技术无论是在基础理论研究，还是在气体雾化、喷射干燥、喷射冷却、热喷涂、喷墨打印等具体工业生产中，都扮演着极为重要的角色。

传统的微球制备方法包括雾化法、切丝重熔法、乳化法[1]等。这些方法都有各自的特点和局限性。1990年，美国麻省理工学院（MIT）教授Passow博士等一些材料科学专家提出了利用均匀液滴喷射法（Uniform Droplet Spray,UDS）生产粉末的工艺。该工艺保留了传统粉末冶金工艺的优点，克服了传统工艺下的粉末颗粒尺寸分散、结晶不均匀、性能不一致等缺点。一些采用UDS工艺制造的新型合金粉末已在高科技领域得到应用[2]。

（二）Rayleigh射流失稳理论

1879年，英国科学家Rayleigh[3]利用数学模拟的方法分析了非粘性射流(层流)的断裂现象。当液体从喷嘴流出后，施加适当频率的微小扰动，由于表面张力的作用，在激振条件下，射流表面会产生表面波，随着表面波在射流表面的增长，射流就断裂成均匀液滴[4]。

（三）本文选题意义及主要工作

本文的目标是针对UDS的不足，创新地设计了适用于均匀颗粒制备的流体脉冲喷射（Jet Pulse Spray, JPS）系统，利用脉冲式气体施加于装有待处理液体的密闭腔室，形成定量液体射流段，通过合理设置气压、脉冲频率和脉宽等参数，可获得粒径分布窄、表面状况良好的微球，为均匀微球提供了一种设备和工艺简单的制备方法。

二、流体脉冲喷射系统制粒原理、实验装置、材料

（一）流体脉冲喷射系统制粒原理

应用Rayleigh线性不稳定理论，现有的射流断裂技术主要利用压电激振元件对液束施加扰动，使之分裂成液滴并最终凝固成形。为提高工艺稳定性，本文通过旋转切割的方式，利用周期转动定量切割连续气流，形成定量气体脉冲，进而挤出定量液体，使之断裂成均匀颗粒。

（二）流体脉冲喷射系统实验装置

压力气体由管道中经过刚性联轴器，再进入气体脉冲发生器中。通过气体脉冲发生器中阑孔之间的周期通闭，得到正弦定量气体脉冲。气体脉冲随后进入密闭喷射腔，将定量液体从喷嘴挤出，并断裂成均匀颗粒。密闭喷射腔中损耗的液体通过补液腔进行补充。

（三）实验材料

因为石蜡具有熔点较低、易于成型、成本低廉等特点，本文选取固体切片石蜡作为研究对象。

三、实验结果及理论分析

（一）转速的影响

不使用本系统自由喷射所制得的微粒，结果出现了诸如粒度不均、板结、异型轮廓等典型雾化法缺陷。旋阑转速在75rpm时制得的微粒，尽管相比不使用本系统在球粒化上取得了较明显的改善，但其粒径分布十分宽广，均匀度低。随着转速上升，微粒均匀度和球化程度明显改善，至350rpm时达到最佳值，球粒粒径亦稳定在520μm左右。当转速进一步上升至450rpm时，球粒粒径有变大趋势，与350rpm相比平均粒径有所提高，均匀度有所下降。由此可见该颗粒制备系统存在最佳匹配转速，粒径均匀度与旋阑转速并非为简单的单调变化关系。

（二）基于气压制粒模型

定量气体脉冲进入密闭喷射腔后，对腔内液面产生大小为Pgas的气压，并与腔内液体压力Pliquid共同作用，从喷嘴处挤出流速为uj的液束。

经推导可得式微粒的体积为：

式中P0为大气压，dN为喷嘴直径，lN为喷射腔厚度，μ为液体粘度。

（三）气压模型预测值与实验结果比较

理论计算得到的VN是在一个正弦气体脉冲从喷嘴处挤出的液体总量。根据Rayleigh射流失稳理论，射流会断裂成均匀液滴。假设一个气体脉冲挤出的液体均匀断裂成N个液滴，N=1时即为射流没有发生断裂，如图3所示，与实验结果偏差较大。当N=10时，模型预测值与实际值较为吻合。但在实现更有效的机电控制和工业应用，本项目还有待进一步深入研究。

[参考文献]

[1]Schadler.V,Windhab E.J.,Continuous membrane emulsification by using a membrane system with controlled pore distance, Desalination,2006, 130-135

[2]张海庆.均匀颗粒成型法(UDS)原理及应用,天津冶金,2001, 99(1),39-40.

[3]Rayleigh,On the instabitlity of jets,Proceedings London Mathematic Society, 1879,10(4),4-13.

第9篇：粉末冶金的优点范文

关键词:难熔金属 材料 金属硅化物

金属硅化物具有熔点高、硬度高、高温蠕变强度高、耐磨耐蚀性能优异等突出优点,是很有发展潜力的室温及高温结构材料的开发研究对象。但是,金属硅化物还存在比较严重的室温脆性和较低的断裂强度,严重影响着其应用前景。因此,要走向工业化应用,必须对其进行低温增韧和高温增强。难熔金属都具有熔点高、优异的高温抗蠕变性能、低的韧脆转变温度(DBTT)等特点,因此在用作高温结构材料方面无疑具有很大的优势。

1、Mo基固溶体增韧相的应用

钼是一种典型的难熔金属,具有熔点高、弹性模量高、良好的塑性和韧性、高温强度高、热膨胀系数小等特点,是改善金属硅化物室温韧性和高温强度的理想选择之一。

多相Mo-Si-B合金因为具有高熔点、理想的抗氧化性和抗蠕变性能、比较好的室温断裂韧性等优点而成为非常具有吸引力的高温结构材料,其中比较好的断裂韧性就是因为材料中存在韧性良好的Mo基固溶体相。Schneibel等研究了分别用电弧熔炼和粉末冶金两种工艺方法制备的Mo―12Si―8.5B(at.% )原位复合材料。Choe等对利用电弧熔炼工艺制备的Mo―12Si―8.5B原位复合材料的裂纹扩展行为进行了比较系统的研究,结果发现在800～1200℃范围内,材料的主要韧化机制为本征韧化,即通过影响裂纹产生的韧化,在这一温度范围内,―Mo相的韧性相对有限,增韧的效果也相对较弱。而当温度到达1300℃以后,材料的主要增韧机制为非本征韧化,即通过影响裂纹扩展产生的韧化,―Mo增韧相的塑性变形、裂纹桥联、裂纹偏转以及界面脱粘为主要的增韧机理。研究表明,该材料在1400℃以上表现出了非常好的拉伸延性,并且拉伸延性随温度的下降和应变速率的增加而迅速下降,在1400℃和10-4/s的应变速率下,拉伸延伸率为150%,在1350℃和10―4/s的应变速率下降为25%,而在1400℃和10―3/s的应变速率下仅为20%。该材料在1450℃和10-4/s的应变速率下的断裂模式为沿晶断裂,说明拉伸延性主要来自于晶界滑移,而不是晶粒变形。位错运动主要发生在―Mo相中,少量发生在Mo3Si相中,而在Mo5SiB2相中几乎没有。该材料在1400℃时的高温强度为500MPa,这主要是因为材料具有―Mo网状结构,在晶界滑移过程中,延性的―Mo晶粒吸收了滑移应变,减少了在三角晶界形成空腔的趋势,从而延迟了断裂过程的发生。

2、难熔金属Nb的特性及在金属硅化物中的应用

难熔金属Nb具有比较好的韧性,并且其熔点(2472℃)和热膨胀系数(7.3×10-6K-1)都与Nb5Si3比较相近,因此近年来由Nb增韧Nb5Si3金属硅化物双相复合材料得到了广泛的研究,文献报道了由脆性Nb5Si3相和韧性Nb粒子组成的复合材料表现出了良好的力学性能平衡。单相Nb5Si3的断裂韧性(

尽管Nb对金属硅化物具有一定的增韧作用,但是具有不同组织形貌特征的Nb增韧相所能达到的增韧效果却差别很大。Soboyejo等人以平均直径为200 m的Nb粉末、人工拧结的直径为250 m和750 m的Nb纤维、厚度为200 m的Nb箔片以及平均直径约44 m的MoSi2粉末为原料,利用热等静压(HIP)工艺制备出分别由Nb颗粒、不同直径Nb纤维和片状Nb增韧的MoSi2/Nb复合材料,这几种材料中Nb增韧相的体积分数均为20%,系统研究了几种材料的弯曲强度、断裂韧性和裂纹生长速率。从弯曲强度结果来看,在1100℃以下时,纤维增强复合材料具有最高的高温强度,并且随温度的升高而增加,当温度超过1100℃以后,几种材料的强度都随温度的升高而降低。从断裂韧性数值及断口形貌来看,片状Nb增韧相具有最佳的增韧效果,其断裂韧性数值高达16-20MPa.m1/2,Nb增韧相的断裂模式也只有韧窝断裂,而颗粒、细纤维和粗纤维增韧的MoSi2/Nb复合材料的断裂韧性分别为5.7MPa.m1/2、9.1MPa.m1/2和14.1MPa.m1/2,并且断口中Nb增韧相都发生了不同程度的解理断裂。从增韧机理来看,几种材料也不尽相同,颗粒增韧复合材料主要是连续的裂纹倾斜和缠结而发生的裂纹偏转,而纤维和片状Nb相增韧复合材料主要是裂纹尖端的钝化和裂纹搭桥。从裂纹生长速率来看,在粗纤维增韧复合材料中最快,大约比在细纤维增韧复合材料中快一个数量级,比在片状增韧和颗粒增韧复合材料中快2个数量级。

3、结束语

难熔金属在金属硅化物基复合材料中可以有效地减少裂纹产生、抑制裂纹扩展和防止显微剥落,从而对金属硅化物起到强有力的支撑作用,大大改善材料的韧性。此外,难熔金属具有很高的熔点,保证了金属硅化物基复合材料在高温下使用时能够具有较高的强度。因此,难熔金属增韧金属硅化物是一种制备具有良好强韧性配合的新型室温及高温结构材料的研究方向和热点。

参考文献: