當(dāng)下,鈦鎳記憶合金絲家族不斷擴(kuò)容,通過(guò)添加鈷、銅、鐵等第三元素,衍生出各類(lèi)特色合金絲。含鈷合金絲提升了高溫下的形狀記憶穩(wěn)定性,適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件;含銅合金絲降低成本同時(shí)微調(diào)記憶溫度區(qū)間,在民用智能產(chǎn)品中廣受歡迎;含鐵合金絲增強(qiáng)耐腐蝕性,在石油化工等惡劣環(huán)...
真空感應(yīng)熔煉是常用起始手段,將鈦、鎳原料置于真空爐內(nèi)的陶瓷坩堝,高頻交變電流激發(fā)的電磁場(chǎng)讓金屬迅速感應(yīng)發(fā)熱熔化。真空環(huán)境杜絕空氣氧化,還能利用電磁攪拌,使熔池內(nèi)金屬液充分翻滾,提升合金成分均勻度。不過(guò),該工藝對(duì)坩堝材質(zhì)要求苛刻,高溫下陶瓷坩堝需抗侵蝕、抗熱震,...
有了質(zhì)量稍穩(wěn)的合金絲,一些大膽的應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目啟動(dòng)。在牙科領(lǐng)域,鈦鎳記憶合金絲制成的正畸弓絲初次亮相,相較于傳統(tǒng)鋼絲,它的超彈性讓患者復(fù)診間隔拉長(zhǎng),矯治過(guò)程更舒適,引發(fā)牙科行業(yè)小范圍關(guān)注;在工業(yè)上,部分精密儀器廠試用合金絲制作彈性元件,感受其獨(dú)特性能帶來(lái)的產(chǎn)品性...
家庭安防升級(jí)離不開(kāi)鈦鎳記憶合金絲。智能門(mén)鎖的鎖芯部件,合金絲超彈性增強(qiáng)防撬能力,非法外力作用下,合金絲變形緩沖,防止鎖芯被破壞;形狀記憶效應(yīng)配合智能識(shí)別系統(tǒng),當(dāng)授權(quán)用戶接近,合金絲自動(dòng)解鎖,提升開(kāi)鎖便利性與安全性。在安防監(jiān)控設(shè)備中,合金絲用作微型云臺(tái)的柔性關(guān)節(jié)...
在航空航天領(lǐng)域,金屬粉末燒結(jié)板發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于航空航天對(duì)材料性能要求極為嚴(yán)苛,粉末冶金技術(shù)正好滿足需求。粉末冶金高溫合金燒結(jié)板用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)、葉片等關(guān)鍵部件。例如,美國(guó)普惠公司F119發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤(pán)采用粉末冶金鎳基高溫合金燒結(jié)板制造,其優(yōu)異...
借鑒基因編輯理念,未來(lái)有望構(gòu)建 “材料基因庫(kù)”,快速篩選、組合鈦鎳合金元素與微觀結(jié)構(gòu)基因,像定制生物基因般精細(xì)設(shè)計(jì)合金絲性能,大幅縮短研發(fā)周期,催生超級(jí)性能合金絲,滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端需求。與量子技術(shù)、腦機(jī)接口等前沿學(xué)科深度融合,鈦鎳記憶合金絲...
航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境極端惡劣,高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速是常態(tài)。鈦鎳記憶合金絲用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的一些小型、關(guān)鍵熱部件,如溫度傳感器的彈性元件、渦輪葉片冷卻通道的自適應(yīng)調(diào)節(jié)部件。合金絲的形狀記憶效應(yīng)能使其在高溫下保持穩(wěn)定性能,精細(xì)反饋溫度信號(hào);冷卻通道中的合金絲則會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)...
增材制造技術(shù),尤其是基于金屬粉末的 3D 打印技術(shù),為金屬粉末燒結(jié)板的制造帶來(lái)了性的變化。與傳統(tǒng)成型工藝相比,3D 打印能夠直接根據(jù)三維模型將金屬粉末逐層堆積并燒結(jié)成型,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀燒結(jié)板的快速制造。在航空航天領(lǐng)域,利用選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)...
功能集成度將成為衡量燒結(jié)管先進(jìn)性的關(guān)鍵指標(biāo)。未來(lái)的燒結(jié)管可能同時(shí)具備過(guò)濾、催化、傳感、能量收集等多種功能。德國(guó)巴斯夫(BASF)正在研發(fā)的催化-過(guò)濾一體化燒結(jié)管,內(nèi)表面負(fù)載催化劑,外表面形成過(guò)濾層,可在一個(gè)單元內(nèi)完成廢氣凈化的全過(guò)程。更復(fù)雜的生物反應(yīng)燒結(jié)管將集...
可控的孔隙率和滲透性多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)金屬粉末燒結(jié)管的優(yōu)勢(shì)在于其可控的孔隙率(通常30%~60%),使其適用于過(guò)濾、擴(kuò)散、透氣等應(yīng)用:孔徑可調(diào):通過(guò)調(diào)整粉末粒度、壓制壓力和燒結(jié)溫度,可精確控制孔徑(0.1~100μm),滿足不同過(guò)濾需求(如微濾、超濾)。高比表面積:...
等靜壓成型是利用液體均勻傳遞壓力的特性,將金屬粉末裝入彈性模具中,然后放入高壓容器中,通過(guò)向容器內(nèi)的液體施加壓力,使粉末在各個(gè)方向上受到均勻的壓力而壓實(shí)成型。根據(jù)成型時(shí)溫度的不同,等靜壓成型可分為冷等靜壓和熱等靜壓。冷等靜壓是在室溫下進(jìn)行的等靜壓成型方法。其優(yōu)...
特殊材料的燒結(jié)工藝開(kāi)發(fā)也面臨諸多困難。高熔點(diǎn)金屬、易氧化材料以及新型復(fù)合材料的燒結(jié)需要特定的工藝條件和設(shè)備支持。例如,鎢、鉬等難熔金屬的燒結(jié)溫度極高,常規(guī)設(shè)備難以滿足;而鈦、鋯等活性金屬又需要在超高純保護(hù)氣氛下處理。這些特殊要求不僅增加了工藝復(fù)雜度,也顯著提高...
強(qiáng)度:通過(guò)合理設(shè)計(jì)合金成分和優(yōu)化燒結(jié)工藝,金屬粉末燒結(jié)板可以獲得較高的強(qiáng)度。如粉末冶金高速鋼燒結(jié)板在機(jī)械加工領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的耐磨性和度,能夠承受較大的載荷。硬度:硬度與材料成分和燒結(jié)后的組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō),含有硬質(zhì)相的合金粉末燒結(jié)板硬度較高,適用于需要...
后處理技術(shù)創(chuàng)新提升了燒結(jié)管的性能上限。熱等靜壓(HIP)技術(shù)的進(jìn)步使燒結(jié)管密度接近理論值,同時(shí)消除內(nèi)部缺陷。新型HIP設(shè)備可實(shí)現(xiàn)精確的溫度-壓力控制曲線,針對(duì)不同材料優(yōu)化處理參數(shù)。表面工程技術(shù)如等離子體電解氧化(PEO)可在鈦合金燒結(jié)管表面形成多孔陶瓷層,改善...
金屬粉末燒結(jié)板能夠根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景的特殊需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)。通過(guò)靈活調(diào)整粉末的成分、粒度以及制備工藝等參數(shù),可以精確調(diào)控?zé)Y(jié)板的性能,如強(qiáng)度、硬度、孔隙率、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。例如,在過(guò)濾領(lǐng)域,根據(jù)不同的過(guò)濾介質(zhì)和過(guò)濾精度要求,可以定制具有特定孔徑分布和孔隙率的...
對(duì)金屬粉末進(jìn)行表面改性是提升燒結(jié)板性能的有效手段。通過(guò)物理或化學(xué)方法在粉末表面引入特定的涂層或功能基團(tuán),可改善粉末的流動(dòng)性、燒結(jié)活性以及與其他材料的相容性。例如,在金屬粉末表面包覆一層石墨烯,利用石墨烯優(yōu)異的力學(xué)性能、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,能夠增強(qiáng)燒結(jié)板的綜合性能。...
在球磨機(jī)中,金屬物料與研磨介質(zhì)(如鋼球)一同置于旋轉(zhuǎn)的筒體中。筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),研磨介質(zhì)隨筒體上升到一定高度后落下,對(duì)物料產(chǎn)生沖擊和研磨作用,使物料逐漸破碎成粉末。球磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能夠處理各種硬度的金屬材料,且可通過(guò)調(diào)整研磨時(shí)間、研磨介質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量等參數(shù),控制粉末的...
還原法制備的金屬粉末純度高,活性大,在燒結(jié)過(guò)程中具有良好的燒結(jié)活性,能夠在較低溫度下實(shí)現(xiàn)致密化。這是因?yàn)檫€原過(guò)程中,粉末表面形成了許多微小的孔隙和缺陷,增加了粉末的比表面積,使其更容易與其他粉末顆粒發(fā)生原子擴(kuò)散和結(jié)合。然而,還原法生產(chǎn)需要在高溫和特定的還原氣氛...
金屬粉末燒結(jié)管的應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)歷了從單一到多元的擴(kuò)展。20世紀(jì)中期,其主要應(yīng)用集中在化工和機(jī)械行業(yè)的簡(jiǎn)單過(guò)濾和緩沖部件。隨著材料性能的提高和制造工藝的進(jìn)步,應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大到石油化工、制藥食品等對(duì)材料要求更嚴(yán)格的領(lǐng)域。在石化行業(yè),高性能不銹鋼和鎳基合金燒結(jié)管被用于...
盡管金屬粉末燒結(jié)管具有諸多優(yōu)勢(shì),但仍面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)??紫督Y(jié)構(gòu)的精確控制、大尺寸產(chǎn)品的均勻性保證以及特殊合金的燒結(jié)工藝開(kāi)發(fā)等都是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。此外,如何進(jìn)一步提高材料的強(qiáng)度和韌性,拓展其在極端條件下的應(yīng)用范圍,也是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)方面,金...
金屬粉末燒結(jié)管材料創(chuàng)新首先體現(xiàn)在新型合金粉末的開(kāi)發(fā)上。傳統(tǒng)不銹鋼、鈦合金等材料體系已不能滿足應(yīng)用需求,研究人員通過(guò)成分設(shè)計(jì)和合金化手段,開(kāi)發(fā)出一系列新型高性能合金粉末。例如,添加稀土元素的改性不銹鋼粉末顯著提高了燒結(jié)管的耐腐蝕性能;含釔的鎳基高溫合金粉末使燒結(jié)...
真空感應(yīng)熔煉是常用起始手段,將鈦、鎳原料置于真空爐內(nèi)的陶瓷坩堝,高頻交變電流激發(fā)的電磁場(chǎng)讓金屬迅速感應(yīng)發(fā)熱熔化。真空環(huán)境杜絕空氣氧化,還能利用電磁攪拌,使熔池內(nèi)金屬液充分翻滾,提升合金成分均勻度。不過(guò),該工藝對(duì)坩堝材質(zhì)要求苛刻,高溫下陶瓷坩堝需抗侵蝕、抗熱震,...
未來(lái)燒結(jié)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將更多借鑒生物界優(yōu)化原理。受蝴蝶翅膀微觀結(jié)構(gòu)啟發(fā)的光子晶體燒結(jié)管,可通過(guò)結(jié)構(gòu)色變化指示過(guò)濾狀態(tài);模仿魚(yú)鰓高效傳質(zhì)機(jī)制的分形流道設(shè)計(jì),將使傳質(zhì)效率提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。美國(guó)3M公司正在開(kāi)發(fā)的仿生自清潔燒結(jié)管,表面復(fù)刻荷葉的微納結(jié)構(gòu),同時(shí)集成光催化功...
高保真數(shù)字孿生技術(shù)將實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)管的全程監(jiān)控。從原材料到退役回收,每個(gè)產(chǎn)品都將有對(duì)應(yīng)的數(shù)字副本記錄全部歷史數(shù)據(jù)。法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)(DassaultSystèmes)正在為航空航天領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的燒結(jié)管數(shù)字孿生平臺(tái),可精確預(yù)測(cè)不同飛行階段的性能變化,提前發(fā)現(xiàn)潛在故障。這種技...
高保真數(shù)字孿生技術(shù)將實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)管的全程監(jiān)控。從原材料到退役回收,每個(gè)產(chǎn)品都將有對(duì)應(yīng)的數(shù)字副本記錄全部歷史數(shù)據(jù)。法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)(DassaultSystèmes)正在為航空航天領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的燒結(jié)管數(shù)字孿生平臺(tái),可精確預(yù)測(cè)不同飛行階段的性能變化,提前發(fā)現(xiàn)潛在故障。這種技...
石油化工行業(yè)管道系統(tǒng)復(fù)雜且長(zhǎng)期處于高溫、高壓、腐蝕環(huán)境。鈦鎳記憶合金絲制作的管道連接件,如彎頭、三通等,相較于傳統(tǒng)金屬連接件,優(yōu)勢(shì)。合金絲的耐腐蝕性保障連接件在含酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)的管道中經(jīng)久耐用;形狀記憶效應(yīng)則使其能在管道熱脹冷縮、流體沖擊等工況下,自適應(yīng)...
21世紀(jì)以來(lái),新型功能材料的開(kāi)發(fā)為金屬粉末燒結(jié)管注入了新的活力。納米晶金屬粉末、非晶合金粉末等新型材料的應(yīng)用,使燒結(jié)管具有了更優(yōu)異的力學(xué)性能和特殊功能。例如,納米晶不銹鋼燒結(jié)管表現(xiàn)出更高的強(qiáng)度和耐磨性;非晶合金燒結(jié)管則具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能。此外,通過(guò)表面改性...
在氫能源技術(shù)中,金屬粉末燒結(jié)管扮演關(guān)鍵角色。新型多孔鈦燒結(jié)管作為質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的氣體擴(kuò)散層,優(yōu)化了氣體分布和水管理。日本豐田公司開(kāi)發(fā)的梯度孔徑合金燒結(jié)管,使燃料電池堆功率密度提高20%。高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)中,鎳基燒結(jié)管陽(yáng)極支撐...
還原法:用氫氣、一氧化碳等還原劑將金屬氧化物還原成粉末,純度高、活性大,燒結(jié)活性高,能低溫致密化,但生產(chǎn)需高溫和特定氣氛,設(shè)備投資大、成本高。在制備一些對(duì)純度要求極高的金屬粉末,如用于電子材料的金屬粉末時(shí),還原法較為常用。電解法:電解金屬鹽溶液或熔融鹽,使金屬...
水處理技術(shù)中的創(chuàng)新引人注目。光催化型TiO?涂層燒結(jié)管實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)有機(jī)物降解;電催化氧化燒結(jié)管電極高效去除難降解污染物;超親水-水下超疏油不銹鋼燒結(jié)管用于油水分離。新加坡國(guó)立大學(xué)開(kāi)發(fā)的自清潔燒結(jié)管膜,通過(guò)可見(jiàn)光響應(yīng)型g-C?N?/BiVO?異質(zhì)結(jié)涂層,實(shí)現(xiàn)抗...