1909年,美国纽约州的库利奇发明拔制电灯钨丝,这一事件极大地推动了粉末冶金的发展。随后在1923年,粉末冶金硬质合金出现,对机械加工领域产生重大影响,也间接促使金属粉末烧结技术得到更多关注和研究。在这一时期,对于金属粉末的制备方法有了更多创新,如机械粉碎法、雾化法、还原法、电解法等逐渐成熟,为获得不同特性的金属粉末提供了可能,进而推动了金属粉末烧结板制造工艺的改进。随着粉末制备技术的进步,烧结工艺也不断优化。人们开始认识到烧结温度、时间、气氛等因素对烧结板性能的重要影响,并进行了大量实验研究。通过控制这些因素,能够在一定程度上提高烧结板的密度、强度等性能,使其应用领域从简单的装饰品制作拓展到一些对材料性能有一定要求的工业领域,如机械零件的制造等。例如,在机械制造中,一些小型的结构件开始采用金属粉末烧结板制造,利用其可加工成复杂形状且材料利用率高的特点,降低生产成本,提高生产效率。采用等离子体处理金属粉末表面,增加活性,提升烧结板的烧结质量。威海金属粉末烧结板生产厂家

20世纪60年代末至70年代初,粉末高速钢、粉末高温合金相继出现,促进了粉末锻造及热等静压技术的发展及在度零件上的应用。这一时期,金属粉末烧结板的材料种类更加丰富,除了传统的钢铁材料,各种合金粉末被广泛应用于烧结板的制造。通过合理设计合金成分,能够使烧结板获得更优异的性能,如高温合金粉末烧结板在航空航天领域展现出巨大优势,可用于制造发动机部件等,满足了航空航天等领域对材料耐高温、度等性能的严苛要求。同时,在烧结工艺方面,热压烧结、放电等离子烧结(SPS)等新型烧结技术不断涌现。热压烧结在烧结时施压,能降低烧结温度、缩短时间,获得更高密度和性能的制品;放电等离子烧结通过脉冲电流产生放电等离子体和焦耳热快速加热烧结,可颗粒表面杂质,表面,升温快、时间短且能抑制晶粒长大,用于制备纳米材料等。这些新型烧结技术的应用,进一步提升了金属粉末烧结板的性能,使其在更多领域得到应用,如电子信息领域中,一些具有特殊性能要求的电子元件开始采用金属粉末烧结板制造。威海金属粉末烧结板生产厂家研发含导电聚合物的金属粉末,改善烧结板的电学性能与加工性能。

为满足不同领域对金属粉末烧结板性能的多样化需求,研发新型合金粉末成为材料创新的重要方向。科研人员通过对多种金属元素的组合设计和性能优化,开发出一系列具有优异综合性能的新型合金粉末。例如,在航空航天领域,为了制造耐高温、度且轻量化的部件,研发出了钛 - 铝 - 铌等多元合金粉末。这种合金粉末在烧结后形成的烧结板,具有低密度、高比强度以及良好的高温抗氧化性能。与传统铝合金烧结板相比,在相同强度要求下,重量可减轻 20% - 30%,同时能够在 600℃以上的高温环境中稳定工作,有效提高了航空发动机和飞行器结构件的性能与可靠性。
金属粉末烧结技术早可追溯至20世纪初,当时主要用于制备钨丝等简单制品。20世纪30年代,德国率先开发出青铜烧结过滤器,标志着金属粉末烧结板开始进入工业应用领域。这一阶段的产品主要采用简单的压制-烧结工艺,材料体系以铜、镍等传统金属为主,产品性能相对单一。随着粉末冶金技术的进步,金属粉末烧结板进入快速发展期。不锈钢、钛合金等新材料体系相继出现,等静压、粉末轧制等新工艺开始应用。产品性能提升,应用领域从简单的过滤扩展到化工、汽车等多个行业。开发空心金属粉末,降低烧结板密度,实现轻量化的同时保持一定强度。

热等静压则是在高温高压同时作用下进行的成型方法。在热等静压过程中,粉末不仅受到压力的作用,还在高温下发生原子扩散和再结晶等过程,能够使坯体更快地达到致密化,且获得的烧结板组织更加均匀,性能更加优异。热等静压适用于制造高性能的金属粉末烧结板,如航空发动机的高温部件、医疗器械中的关键零件等。然而,热等静压设备成本极高,对设备的密封、加热和控温系统要求极为严格,且生产过程中的能耗较大。注射成型是将金属粉末与适量的粘结剂混合均匀后,制成具有良好流动性的注射料,然后通过注射机将注射料注入模具型腔中成型的方法。这种成型工艺特别适合制造形状复杂、精度要求高的小型金属粉末烧结板,在电子、医疗、汽车等领域有广泛应用。利用微纳制造技术制备精细结构金属粉末,使烧结板拥有高精度微观结构。威海金属粉末烧结板生产厂家
采用微胶囊技术包裹添加剂粉末,在烧结时按需释放调控烧结板性能。威海金属粉末烧结板生产厂家
放电等离子烧结技术是在粉末颗粒间施加脉冲电流,利用放电产生的瞬间高温和高压实现粉末快速烧结的方法。SPS技术具有升温速度快(可达100-1000℃/min)、烧结时间短(几分钟到几十分钟)、能有效抑制晶粒长大等优点,适用于制备高性能金属粉末烧结板。在制备纳米晶金属烧结板时,SPS技术能够在极短时间内使纳米粉末颗粒快速烧结,同时保持纳米晶结构。例如,利用SPS技术制备的纳米晶铜烧结板,其硬度比传统粗晶铜烧结板提高了2-3倍,同时保持了良好的导电性和延展性。在制备梯度功能材料烧结板方面,SPS技术也具有独特优势。通过控制烧结过程中的温度、压力和时间等参数,可以在烧结板中形成成分和结构连续变化的梯度层。例如,制备具有耐磨外层和韧性内层的金属梯度烧结板,用于机械零件的表面强化。SPS技术能够精确控制梯度层的厚度和成分变化,提高梯度功能材料的性能和可靠性。威海金属粉末烧结板生产厂家