基于新能源材料的粉末冶金技术实践分析

发布时间：2022-03-24所属分类：工程师职称论文浏览：1次

摘 要： 【摘要】21 世纪的新能源是各国的战略发展重点，人们在积极地寻找新型的、绿色的和取材丰富的能源替代品。新能源必须以材料为发展基础，而新型的粉末冶金技术是新能源材料制造的关键技术，为此，对新能源材料及其粉末冶金技术作一实践阐述。 【关键词】新能源材料;粉末

　　【摘要】21 世纪的新能源是各国的战略发展重点，人们在积极地寻找新型的、绿色的和取材丰富的能源替代品。新能源必须以材料为发展基础，而新型的粉末冶金技术是新能源材料制造的关键技术，为此，对新能源材料及其粉末冶金技术作一实践阐述。

　　【关键词】新能源材料;粉末冶金技术;实践分析

　　0 引 言

　　在新能源材料的研发和制作过程中，粉末冶金技术是一种十分具有优势的技术，在新能源研究中具有全新的合成材料和合成技术。 在以前，传统的粉末冶金技术已不能适应新能源材料的要求， 存在诸多问题，而且制品致密性极低，种种问题导致人们开始依据新能源材料，研发新的粉末冶金技术。 近年来，粉末冶金技术发展较快， 克服了传统粉末冶金技术的缺陷，使得新型的粉末冶金技术被广泛推广，在新能源的开发过程中，提供了更全面的技术支持。

　　1 新能源技术和材料简议

　　在科学技术的不断发展以及人们对可持续发展意识不断提高的条件下，新能源技术的发展受到了各国的重视。 传统的能源采用粗放式开发方式，导致资源匮乏、环境污染等现象不断加重，由此产生了新能源课题的研究， 其中对新能源材料的关注度相对较高，新能源材料的研发及应用等方面也取得了阶段性突出的成绩。

　　新能源材料的应用及研发，必须依靠新能源技术的发展，新能源技术可以将新能源材料变为人们所需的材料，而在新能源材料应用和开发过程中，最为重要，最为显著的就是粉末冶金技术，不管是以前传统的粉末冶金技术，还是现在针对新型能源材料研发的新的粉末冶金技术，都对能源材料应用及开发独具优势。 如“21 世纪快速发展的中国通讯技术使得中国对粉末冶金材料的需求大大增加。 ”

　　2 新能源材料研制中粉末冶金技术的特征分析

　　新能源材料的粉末冶金技术，它主要是将新能源材料中的矿石转化为粉末，再根据相关程序与技术把粉末进行研发。 这种新型的、针对新能源材料改进的粉末冶金技术， 较传统的冶金技术特征更为明显，对新能源材料的冶炼与提炼更为准确。

　　我国冶金技术的历史十分长远，传统冶金过程中应用较多，在专业方面涉及多种学科知识，经过多年的科学研究和融会贯通，人们才研发出了针对新能源材料且适应新时代新型的粉末冶金技术。 在冶金技术方面，块状矿石的大小和形状对金属提炼和冶金的效果具有关键性的决定因素，对传统冶金技术，其只能把新能源材料矿石破碎为几个小块矿石，并不能变为粉末，却耗费了能源材料，产生大量废置材料，资源利用率只能达到 80%左右。

　　而新的粉末冶金技术，在运用中资源的利用率可有大幅度地提升，有效地降低了材料的废置情况。 此外块状形式的矿石原材料， 由于其存放形式不同，会产生不同程度的破坏，如：在露天放置会对环境产生了不良的影响，甚至是破坏。 所以对现有冶金技术的提升迫在眉睫， 要高度重视提高冶金技术的水平，充分利用不同冶金原材料的本身特性，提高材料的使用率，使其各尽所用，降低冶金的生产成本，形成较高性能的新能源材料。 粉末冶金技术的科学应用，也可以回收再利用废置矿石和废旧金属，形成有效的资源使用循环。

　　新的粉末冶金技术的应用对原材料的选择范围相对较广，除矿石原材料以外，还可以选择废置矿石和废旧金属等原料，其粉末冶金工艺能够充分节约原材料，也能有回收再利用废旧材料，而工艺中的对可塑性材料的添加也能够提高成品性能的稳定性。

　　3 粉末冶金技术类型的系统介绍

　　3.1 传统粉末冶金技术类型

　　传统粉末冶金的技术类型一般可分为 5 种， 一是铁基粉末冶金。 铁基粉末是较为传统、也是较为关键的冶金原材料，应用较为广泛，并且应用的范围也在不断地扩宽。

　　二是铜基粉末冶金。 铜基粉末的类型较多，具有较强的耐腐蚀性，多应用于电器领域。

　　三是硬质合金冶金。 硬质合金这种材料熔点较高，有良好的硬度和强度，多应用在如核武器、卫星等高端技术领域。

　　四是电工材料粉末冶金，在电子领域应用较多。

　　五是摩擦材料粉末冶金， 摩擦材料的耐摩擦性较强，能够让物体的运动减速或停止，应用于摩擦制动领域。 此外在真空科技领域，粉末冶金技术也有所涉足。

　　3.2 现代先进粉末冶金技术类型

　　首先根据粉末冶金技术的应用，可将其分为信息领域、能源领域、生物领域和军事领域等。

　　在信息领域，粉末冶金技术主要将新能源材料作为磁性记忆材料及一些铁氧体与金属材料。 由于信息领域对磁性记忆功能十分注重，所以将此技术又称为粉末磁性记忆材料冶金技术。

　　在能源领域，针对粉末冶金技术的应用，人们对能源材料的研发在全球范围内都十分重视，主要是各国对能源的需求量不断增大，传统意义的能源明显无法满足当下形势的需求，所以必须尽快对新能源进行研发，特别是在人们急需的燃料电池材料和太阳能材料方面，加快了粉末冶金技术的再次发展。

　　粉末冶金技术在生物领域的应用，对于整个社会的发展具有不可替代的作用。 生物材料主要包括医用材料和冶金材料，一方面在维护人们身心健康的作用巨大，另一方面也为金属行业的发展做出贡献。

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　　粉末冶金技术在军事领域的应用。 在军事领域，粉末冶金技术的作用十分显著，采用新能源粉末冶金技术，可以有效地降低研发时间和成本，提高军队的战斗力。 此外，“在新型核能领域， 建设核心部件需要较高的辐射防护功能，而采用粉末冶金技术所制造的设配，能够有效确保生产的安全性和可靠性，有效地降低核辐射的强度。 ”

　　4 基于新能源材料的粉末冶金技术的实践分析

　　4.1 粉末冶金技术在新能源材料——风能中的实践应用

　　风能是我国新能源之一，应用范围极广，遍布我们生活和工业等各个领域， 属资源丰富的绿色能源。而粉末冶金技术在风能材料中的实践应用，主要是制作风能发电材料，实现永磁钕铁硼材料与风电机组材料的生产。 这两种材料的生产对风力发电运行设备的安全性、可靠性起到非常关键的作用，直接对发电效率产生影响。 在风能发电机生产中，采用的是铜基粉末冶金技术，针对发电机制动片的摩擦系数和磨损率进行相应要求的生产，其运用铜基粉末冶金技术生产的制动片，导热性能高，摩擦系数小，这些优点能够使设备在恶劣的温度环境下也能进行有效地使用。 永磁钕铁硼材料的使用，将新型的永磁材料替代了传统的永磁材料，其材料的制作就是运用加入稀土粉的粉末冶金工艺制成的。

　　4.2 粉末冶金技术在新能源——太阳能材料中的应用

　　太阳能是各国均大力发展的新能源， 它资源丰富，且绿色环保，被全球最为看好。 其发展领域主要为热电太阳能和光电太阳能，而粉末冶金技术主要应用于这 2 种领域中的材料生产。

　　在光电领域材料中，运用粉末冶金技术，能够对太阳能光电电池进行有效生产， 有效保障材料的特性。 同时，研发多晶硅薄膜来代替传统的晶体硅，显著地提高了太阳能的光电转化率。

　　粉末冶金技术也在太阳能热电技术领域得到了融合式的发展，吸收板是其最具主导作用的部件。 它的作用是在阳光照射地球表面之后对光热进行有效收集。 通过粉末冶金技术可以保障制作高效能的吸收板，符合使用需求。 在制作吸收板上，应用粉末冶金技术，充分研发吸收板的材料性能，发挥粉体在色素、粘结剂的作用，突出粉末冶金技术的实践应用。

　　5 结 语

　　粉末冶金技术在新能源材料的开发应用中，具有极大的发展潜力。 粉末冶金技术的突出优势和创造性，占据了新能源材料发展和应用的核心地位。 在新能源开发中， 粉末冶金技术的工艺具有较高的经济性，并且也大大地提高了生产效率。 大力发展粉末冶金技术， 使之在新能源开发应用领域中不断拓展，发挥其在新能源可持续发展中的保障作用。——论文作者：叶常琼

　　参考文献

　　[1]周科朝.高性能铁基粉末冶金材料及制备技术的现状与发展趋势[G]//中国工程院.粉末冶金科学与技术发展前沿论坛文集,北京：高等教育出版社,2013.