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目前,粉末冶金制品技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域,成为新材料科学中较具发展活力的分支之一。粉末冶金制品技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点,非常适合于大批量生产。另外,部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造,因而备受工业界的重视。
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
粉末冶金的应用如下:
(1)银石墨系列:主要用于保护开关,如微型断路器,漏电保护开关或发动机保护开关,配对触头常用银镍或铜。
(2)银钨系列:主要用于断路器、塑壳式断路器、重负荷交、直流接触器及其它开关电器。
(3)银碳化钨、银碳化钨石墨系列:主要用于电流负荷高的开关装置,如断路器,漏电开关。一般情况下它与银镍或银碳化钨同时使用。
(4)铜钨系列:主要应用于高压断路器上。
(5)银镍系列:主要应用于交、直流继电器、指令开关、接触器、光控开关、温控器及洗衣机的定时器等。
(6)银金属氧化物等系列:主要应用于中大容量继电器、接触器、中小容量低压断路器、交直流开关、动力保护开关、漏电保护开关、汽车电器等。
粉末冶金的成型技术。
首先我们要知道为什么粉末冶金会得到这么广泛的应用,那是因为它有如下几个显著的优点:作为一种应用广泛的精密成形技术,成本低切屑加工量少、材料不浪费利用率高、制作过程清洁高效。还有是可以制造形状复杂和难以加工的产品。粉末冶金技术正是可以通过其灵活可变的材料比例展现不同零件的*特性能,特别在复合材料的制备上应用非常广泛。
首先,粉末体材料的力学性质比较复杂。在松散状态下,粉末颗粒之间相互离散,粉末体在轻微外力作用下能够流动,不保持一种固定形状。但粉末体的力学性质与普通流体又有着本质区别。随着压制过程的进行,粉末体密度逐渐增加,颗粒之间互相勾连和吸附,从而渐渐在整体上表现出致密金属的力学性质。因此,粉末体材料的塑性流动力学性质既不同于流体,又不同于致密金属。由于金属粉末体材料的上述特点,其力学建模工作有相当难度。一种能够准确、可靠地反映金属粉末力学性质的力学模型尚未得到广泛认可。
其次,压制过程存在着较强的几何非线性因素。此外,在模具的尖角和凹槽部分,粉末的力学性质和流动状态变化剧烈,是产生数值奇异性和网格畸变的重要因素。
最后,粉末压制问题的边界条件相当复杂。随着压制的进行,粉末体与模具的接触区域会不断变化,模拟过程中需要动态判断它们之间的接触和分离。