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粉末冶金技術(shù)的作用(續(xù))
作者:xiaoli    文章來源:站內(nèi)信息    更新時間:2009-7-30 8:40:07

粉末冶金技術(shù)的作用(續(xù))

2 新材料技術(shù)前沿研究領(lǐng)域
  
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展異常迅速。材料科學(xué)與生命科學(xué)、信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等共同構(gòu)成了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的前沿。展望21世紀(jì),基于物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)與電子、化工、冶金等工程技術(shù)最新成就的材料科學(xué)技術(shù)前沿主要如下:
   
微電子材料 主要是大真徑(400mm)硅單晶及片材技術(shù),大直徑(200mm)硅片外延技術(shù),150mmGaAs100mmInP晶片及其以它們?yōu)榛?/SPAN>IIIV族半導(dǎo)體超晶格、量子阱異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料制備技術(shù),GeSi合金和寬禁帶半導(dǎo)體材料等。
   
新型光子材料 主要是大直徑、高光學(xué)質(zhì)量人工晶體制備技術(shù)和有機(jī)、無機(jī)新型非線性光學(xué)晶體探索,大功離半導(dǎo)體激光光纖模塊及全固態(tài)(可調(diào)諧)激光技術(shù),有機(jī)、無機(jī)超高亮度紅、綠、蘭之基色材料及應(yīng)用技術(shù),新型紅外、蘭、紫半導(dǎo)體激光材料以及新型光探測和光存儲材料等。
   
稀土功能材料 主要是高純稀土材料的制備技術(shù),超高磁能稀土永磁材料大規(guī)模生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù),高性能稀土儲氫材料及相關(guān)技術(shù)。
   
生物醫(yī)用材料 高可靠性植入人體內(nèi)的生物活性材料合成關(guān)鍵技術(shù),生物相容材料,如組織器字替代材料,人造血液,人造皮和透析膜技術(shù),以及生物新材料制品性能、質(zhì)量的在線監(jiān)測和評價技術(shù)。 先進(jìn)復(fù)合材料 主要是復(fù)合材料低成本制備技術(shù),復(fù)合材料的界面控制與優(yōu)化技術(shù),不同尺度不同結(jié)構(gòu)異質(zhì)材料復(fù)合新技術(shù)。
   
新型金屬材料 主要是交通運(yùn)輸用輕質(zhì)高強(qiáng)材料,能源動力用高溫耐蝕材料,新型有序金屬間化合物的脆性控制與韌化技術(shù)以及高可靠性生產(chǎn)制造技術(shù)。
   
先進(jìn)陶瓷材料 主要是信息功能陶瓷的多功能化及系統(tǒng)集成技術(shù),高性能陶瓷薄膜、異質(zhì)薄膜的制備、集成與微加工技術(shù),結(jié)構(gòu)陶瓷及其復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)、韌化技術(shù),先進(jìn)陶瓷的低成本、高可靠性、批量化制備技術(shù)。 高溫超導(dǎo)材料 主要是高溫超導(dǎo)體材料(準(zhǔn)單晶和織構(gòu)材料)批量生產(chǎn)技術(shù),可實(shí)用化高溫超導(dǎo)薄膜及異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜制備、集成和微加工技術(shù)研究開發(fā)等。
環(huán)境材料 主要是材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價技術(shù),材料的延壽、再生與綜合利用新技術(shù),降低材料生產(chǎn)資源和能源消耗新技術(shù)。
   
納米材料及技術(shù) 主要是納米材料制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),固態(tài)量了器件的制備及納米加工技術(shù)。 智能材料主要是智能材料與智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制備及應(yīng)用技術(shù)。
   
材料的制備與評價技術(shù) 主要是材料精密制備、近凈形成形技術(shù)與智能加工技術(shù),材料表面改性技術(shù)的低成本化途徑與批量生產(chǎn)技術(shù),材料微觀結(jié)構(gòu)的模型化技術(shù)、智能化控制及動態(tài)實(shí)時監(jiān)測分析技術(shù),不同層次的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測和評價表征新技術(shù)。
3
粉末冶金技術(shù)的特點(diǎn)及其在新材料研究中的作用
   
粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。
1)粉末冶金技術(shù)可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。
2)可以制備非晶、微晶、準(zhǔn)晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和力學(xué)性能。
3)可以容易地實(shí)現(xiàn)多種類型的復(fù)合,充分發(fā)揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷復(fù)合材料的工藝技術(shù)。
4)可以生產(chǎn)普通熔煉法無法生產(chǎn)的具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷材料等。
5)可以實(shí)現(xiàn)凈近形成形和自動化批量生產(chǎn),從而,可以有效地降低生產(chǎn)的資源和能源消耗。
6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進(jìn)行材料再生和綜合利用的新技術(shù)。
4
粉末冶金學(xué)科優(yōu)先發(fā)展方向
1)發(fā)展粉末制取新技術(shù)、新工藝及其過程理論。重點(diǎn)是超細(xì)粉末和納米粉的制備技術(shù),快速冷凝制備非晶、準(zhǔn)晶和微晶粉末技術(shù),機(jī)械合金化技術(shù),自蔓延高溫合成技術(shù),粉末粒度、結(jié)構(gòu)、形貌、成分控制技術(shù)?偟内厔菔窍虺(xì)、超純、粉末特性可控方向發(fā)展。 2)建立以“凈近形成形”技術(shù)為中心的各種新型固結(jié)技術(shù)及其過程模過程理論,如粉末注射成形、擠壓成形、噴射成形、溫壓成形、粉末鍛造等。
3)建立以“全致密化”為主要目標(biāo)的新型固結(jié)技術(shù)及其過程模擬技術(shù)。如熱等靜壓、擬熱等靜壓、燒結(jié)-熱等靜壓、微波燒結(jié)、高能成形等。
4)粉末冶金材料設(shè)計(jì)、表征和評價新技術(shù)。粉末冶金材料的孔隙特性、界面問題及強(qiáng)韌化機(jī)理的研究。

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