第六章粉末冶金及陶瓷成型技术

粉末冶金与陶瓷材料成型工艺流程讲义引言粉末冶金和陶瓷材料成型是两种常见的材料加工方法。

粉末冶金工艺是利用金属或非金属粉末作为原料，通过成型、烧结等工序制造金属或合金制品的过程。

陶瓷成型则是利用陶瓷粉末制备陶瓷制品的工艺过程。

本文将分别介绍粉末冶金和陶瓷材料成型的基本工艺流程。

粉末冶金工艺流程粉末冶金工艺流程主要包括原料准备、成型、烧结等步骤。

原料准备原料的选择是粉末冶金过程中的关键。

一般来说，金属或合金的原料需要研磨成粉末形式，而非金属材料则需制备成陶瓷粉末。

原料的选择需考虑到所需制品的性能要求以及成本因素。

成型成型是将粉末制品的形状和尺寸定型的过程。

常用的成型方法包括压制成型和注射成型。

压制成型压制成型是将粉末充填到模具中，然后通过压制的方式使其产生一定的固结力，从而形成所需形状的成品。

压制成型可分为等静压成型和等速压成型两种。

•等静压成型：该方法通过静态压制将粉末充填到模具中，并施加一定的压力，使粉末颗粒形成固结。

常用的等静压成型方法有冷等静压和热等静压。

•等速压成型：该方法通过动态压制的方式将粉末充填到模具中，并施加一定的压力和一定的速度，从而使粉末颗粒形成固结。

常用的等速压成型方法有冷等速压和热等速压。

注射成型注射成型是将粉末与绑定剂混合后注入模具中，然后通过压制或挤出等方式使其形成所需形状的成品。

烧结烧结是粉末冶金过程中最重要的工艺环节之一，通过热处理使粉末颗粒结合成固体制品。

烧结的过程中会发生晶粒长大、密度增加、孔隙减少等现象，从而使制品的力学性能得到提高。

陶瓷材料成型工艺流程陶瓷材料成型工艺流程包括原料准备、成型、干燥、烧结等步骤。

原料准备陶瓷原料需要先进行研磨，使其成为细小的粉末状。

原料的选择需要考虑到所需制品的化学成分以及特定的工艺要求。

成型陶瓷材料的成型方法多种多样，包括压制成型、注射成型、挤出成型等。

选择合适的成型方法取决于所需制品的尺寸、形状等因素。

压制成型陶瓷材料的压制成型与粉末冶金中的压制成型类似，将陶瓷粉末充填到模具中，并施加一定的压力使其固结成型。

粉末冶金与陶瓷成形概述
粉末冶金与陶瓷成形是一种重要的材料加工技术，该技术利用金属粉末或陶瓷粉末为原料，在一定的温度和压力条件下，通过压制、烧结等工艺制成各种形状的零部件和成品。

粉末冶金技术主要包括原料的制备、粉末的性质及其对制品性能的影响、压制成型、烧结工艺和表面处理等方面。

与传统的金属材料加工相比，粉末冶金具有高效、节能、无污染、可精密调整材料化学成分等优点，因此被广泛应用于制造高强、高耐磨、高温、耐腐蚀等特殊用途的零部件和成品。

陶瓷成形技术包括陶瓷制备、成型、干燥、烧结等环节。

陶瓷粉末具有高温稳定性、耐磨、耐腐蚀等优良性能，可以制成各种高性能、高精度的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷轴承、陶瓷电子元件等。

粉末冶金与陶瓷成形技术在航空航天、汽车工业、电子信息、医疗器械等领域得到了广泛应用，是未来材料加工技术的重要发展方向之一。

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粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺技术粉末冶金是一种重要的材料成型技术，它通过将金属或非金属粉末在高温下压制成形，进而得到各种金属零件和陶瓷材料。

粉末冶金不仅可以制造出形状复杂的零件，还能够获得优良的材料性能，因此被广泛应用于汽车、航空、航天等工业领域。

粉末冶金的成型工艺技术主要分为两个步骤：粉末的制备和成型。

首先是粉末的制备。

粉末冶金所需的粉末通常通过机械研磨、化学反应、气相沉积等方法制备而成。

机械研磨是最常用的方法，它通过将金属块或合金块放入球磨机中与磨料球一起进行高速旋转，使金属块逐渐研磨成粉末。

化学反应法利用化学反应生成粉末，例如气相法将金属气体于高温下反应生成粉末。

制备好的粉末应具备一定的粒度、形状和分布以满足成型的需求。

其次是成型工艺技术。

成型是将粉末压制成所需形状的过程。

常用的成型工艺有冷压成型、等静压成型和注浆成型等。

冷压成型是最简单的成型方法，它通过将粉末放置在模具中，然后在模具上施加压力，使粉末紧密结合成形。

但冷压成型得到的零件强度较低，通常需要进行后续的烧结工艺。

等静压成型是常用的粉末冶金成型方法。

它通过在模具中施加等压力，使粉末均匀密实地填充模具，然后通过高温烧结使粉末颗粒结合成致密的金属材料。

等静压成型可以获得高密度、高强度的零件，适用于制造各种金属零件。

注浆成型是粉末冶金的一种新型成型工艺。

它通过在模具中注入粉末与流体混合物，然后通过高压使混合物注入模具的空隙中，最后再进行烧结。

注浆成型可以制造出形状复杂的零件，并且具有较高的密度和强度。

总之，粉末冶金是一种重要的材料成型技术，它通过粉末的制备和成型工艺来制造各种金属零件和陶瓷材料。

不同的成型工艺可以得到不同性能的材料，所以在应用中需要根据具体要求来选择合适的成型工艺。

粉末冶金是一种重要的材料成型技术，其广泛应用于汽车、航空、航天等众多领域。

通过将金属或非金属粉末在高温下压制成形，可获得形状复杂且性能优良的材料。

下面将进一步探讨粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺技术。

２０１３年第１期（总第１３５期）现代技术陶瓷粉末冶金的陶瓷材料及其加工技术肖　艳（广东省江门化工材料公司，江门５２９１００）摘　要：针对金属陶瓷材料粉末冶金技术开发方兴未艾的趋势，介绍了粉末陶瓷原料的制备技术；阐述了特种陶瓷成形工艺；研究了特种陶瓷的烧结方法；提出了特种陶瓷技术的未来发展。

关键词：粉末冶金；陶瓷材料；加工技术 陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，特种（金属）陶瓷是以人工化合物为原料（如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及氟化物等）制成的陶瓷。

它主要用于高温环境、机械、电子、宇航、医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。

金属陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业领域还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。

然而金属陶瓷所固有的高强度、高硬度等优点却同时给陶瓷件的成型、加工带来了很多困难，因此研究各种陶瓷成型技术变得至关重要。

１　金属陶瓷材料粉末冶金技术的开发方兴未艾 粉末陶瓷材料有三种：氧化物陶瓷如Ａｌ２Ｏ３，非氧化物陶瓷如ＳｉＮ２，ＳｉＣ；混合物陶瓷如Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＮ２。

陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法制造，将陶瓷粉末混合后压制成型，其形状只是接近成品的毛坯，然后焙烧—机械加工（一般是粗加工）—烧结—（精加工）车削或磨削加工。

金属陶瓷材料粉末冶金技术主要包括金属陶瓷材料粉末冶金技术的超细硬质合金、特殊硬质相硬质合金、梯度功能硬质合金、硬质合金热处理、涂层硬质合金、新技术和新工艺及新装备，以及Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷等内容。

金属陶瓷材料粉末冶金技术的硬质合金制品表面涂覆—涂层技术是近年来发展起来的一项先进技术，是硬质合金领域中具有划时代意义的重要技术突破。

硬质合金制品表面涂覆—涂层技术的出现为解决硬质合金耐磨性和韧性相互矛盾的问题提供了一条较为有效的途径。

目前提高涂层效果的研究与研制工作基本上沿着两个方向进行：一是完善制取耐磨涂层的设备与工艺方法；二是研制涂层的新成分，探索耐磨涂层的新材料。

粉末冶金与陶瓷成形概述粉末冶金与陶瓷成形是一种非常重要的制备材料的工艺，应用广泛。

同样，这也是一种非常复杂严谨的技术，需要掌握一定的分步骤操作方法。

首先，粉末冶金主要是指将金属粉末和非金属粉末在一定条件下高温热压成形，制成一定形状和性能的金属材料。

基本工艺包括原料处理、制粉、成型、烧结、后处理等步骤。

制粉重点在于粒度控制和纯度控制，成型工艺包括模具设计、模具制作、装粉、压制等。

烧结工艺是冶金过程中的重要步骤，包括热处理、热膨胀、收缩等过程。

后处理工艺包括检验、包装、质量控制、存储等。

其次，陶瓷成形是指利用粉末成型、干燥、烧结、后处理等工艺制备高性能的陶瓷制品。

陶瓷成型的基本步骤包括原料处理、制粉、成型、干燥、烧结、后处理等。

其中，制粉工艺和烧结工艺是决定陶瓷制品性能的最重要的因素。

陶瓷粉末的制备需要精细加工，以得到具有合适粒径分布的陶瓷粉末。

在成型工艺中，常用的成型方法有干压成型、注塑成型、挤出成型等。

在烧结工艺中，烧结温度、保温时间和工艺气氛是影响烧结品质的重要因素。

最后，粉末冶金和陶瓷成形虽然存在一定的区别，但是它们的基本工艺步骤是非常相似的。

两者都强调粉末制备、成型和烧结工艺的重要性，都需要关注粉末的纯度、粒度分布和成型后的烧结密度等质量因素。

同时，由于工艺复杂，它们的制品在应用领域上都需要特殊的研究和创新。

例如，粉末冶金可以用于制备高强度合金材料、摩擦材料和金属陶瓷复合材料等，陶瓷成形可以用于制备高压瓷、机械零件等。

综上所述，粉末冶金与陶瓷成形是目前制备材料所必须掌握的重要工艺，其基本工艺流程必须熟练掌握，切实提高技能水平，以满足社会对高性能材料应用和需求的要求。

粉末冶金与陶瓷材料成型工艺流程讲义一、引言粉末冶金是一种利用金属或非金属粉末为原料，经过混合、成型和烧结等工艺制备制品的技术。

在粉末冶金中，成型工艺流程起着至关重要的作用，它决定了最终制品的形状和性能。

而在陶瓷材料的加工中，成型也是一个重要的步骤。

本讲义将介绍粉末冶金和陶瓷材料成型的工艺流程。

二、粉末冶金成型工艺流程粉末冶金成型工艺流程主要包括：粉末混合、成型和烧结三个步骤。

2.1 粉末混合粉末混合是将不同原料的粉末按照一定的比例混合均匀的过程。

混合粉末的目的是将不同的元素、合金粉末或增强剂混合在一起，以获得所需的材料性能。

常用的混合方法有机械混合和湿法混合。

机械混合是通过球磨机、搅拌机等设备将粉末进行混合，而湿法混合则是将粉末与粘结剂混合后进行干燥。

2.2 成型成型是将混合后的粉末按照一定的形状、尺寸和密度进行成型的过程。

常用的成型方法有挤压成型、注压成型和压坯成型。

挤压成型是将粉末充填至挤压机的模具中，利用挤压机将粉末进行加压，使其形成所需的形状。

注压成型是将粉末混合物注入注压机中，通过压力将粉末注入模具中，然后进行加压成型。

而压坯成型则是将粉末放入模具中，通过机械或液压的方式用压力将粉末成型。

2.3 烧结烧结是粉末冶金成型工艺中的最后一个步骤。

烧结可以提高材料的密度和机械性能，使得粉末颗粒之间产生结合作用。

烧结过程中，粉末内部会发生相互扩散和结合的变化，从而形成固体产品。

烧结温度和时间是烧结过程中的两个重要参数，需要根据材料的性质来确定。

三、陶瓷材料成型工艺流程陶瓷材料的成型工艺流程与粉末冶金类似，也包括混合、成型和烧结三个步骤。

3.1 混合陶瓷材料的混合过程与粉末冶金的混合过程类似，都是将不同的原料按照一定的比例混合均匀。

不同的是，陶瓷材料的原料一般是粉末状的无机物，如氧化物、碳化物和氮化物等。

混合的目的是将不同的材料混合在一起，以获得所需的陶瓷组分。

3.2 成型陶瓷材料的成型方法有很多种，常见的有干压成型、注塑成型和注浆成型等。

粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺引言粉末冶金是一种以金属粉末或陶瓷粉末为原料，通过成型和烧结等工艺制备金属或陶瓷制品的方法。

在这个过程中，成型过程是至关重要的一步，它决定了最终产品的形状和性能。

本文将介绍粉末冶金与陶瓷材料的成型工艺，包括传统的成型方法和现代的先进成型方法。

传统的成型方法1. 压制成型压制成型是最常见的粉末冶金与陶瓷材料成型方法之一。

它通过将粉末填充到模具中，然后施加压力使其紧密结合，形成所需形状的产品。

这种方法适用于制备简单形状的产品，如圆柱体、板材等。

常见的压制成型方法包括冷压、热压和等静压。

2. 注浆成型注浆成型是一种适用于制备复杂形状的粉末冶金与陶瓷材料成型方法。

它通过将粉末与液体（通常是水或有机溶剂）混合，形成浆料后注入模具中。

然后，将浆料中的液体逐渐去除，以形成固体产品。

这种方法可以制备具有较高密度和细致结构的产品。

3. 筛选成型筛选成型是一种简单而有效的粉末冶金与陶瓷材料成型方法。

它通过在筛网上铺装粉末，并将振动力传递到筛网上，使粉末通过筛孔落入下方的模具中，形成产品的方法。

这种方法适用于制备粒度较粗的产品。

现代的先进成型方法1. 注射成型注射成型是一种以粉末与粘结剂混合后经过注射机注入模具中，并经过固化和脱结剂的处理，最终形成产品的粉末冶金与陶瓷材料成型方法。

它能够制备具有复杂形状和优良性能的产品。

注射成型可以使粉末的分散性得到改善，进一步提高制品的密度和强度。

2. 立体打印立体打印是一种先进的粉末冶金与陶瓷材料成型方法。

它通过控制液体粘结剂喷头的位置和喷射速度，将粉末逐层喷射到制品的预设位置上，最终形成产品。

立体打印具有制备复杂形状产品的优势，能够实现个性化定制和快速制造。

3. 真空热压成型真空热压成型是一种粉末冶金与陶瓷材料成型方法，它通过在真空环境下，施加高温和高压来烧结和固化粉末，形成产品。

真空热压成型能够提高制品的密度和强度，并且可以制备出具有良好耐腐蚀性和高温性能的产品。