粉末冶金在国民经济和国防建设中的作用 [讨论]

刘罗锅

粉末冶金在国民经济和国防建设中的作用

邹志强  黄伯云  杨兵
（粉末冶金国家重点实验室，长沙，410083）      

1  粉末冶金是研制高科技新材料的有效途径

    由于采用现代粉末冶金技术可以制取一系列具有特殊性质的优质材料，因而现代粉末冶金常被划入高技术领域，在国外被称为“Advanced Metallurgy”。粉末冶金作为一门重要的材料制造技术，是解决高科技新材料问题的钥匙，用粉末冶金工艺制取的新材料可以列举许多。

1.1  高性能材料

    愈来愈多的的高强度粉末冶金零件被用在汽车上，这里不再重复。

    众所周知，随着喷气技术发展起来的高温合金，是一类成份最复杂、技术含量很高、对现代航空产生了极大影响的高温结构材料。如前所述，由于采用现代粉末冶金工艺而发展起来的粉末冶金高温合金又把该类材料提高到了一个全新的水平。粉末冶金高温合金在航空发动机制造，特别是在先进发动机涡轮盘制造方面已牢牢地确立了自己的优势地位。在这方面，我国技术基础还很薄弱，已经制约了我国航空喷气技术的发展。

    粉末冶金高速钢是另一个重要进展。例如，核电站热能主回路控制阀在极为苛刻的条件下工作，需要用高强度、高耐蚀双相沉淀硬化不锈钢锻制。由于体积大，形状复杂，成份偏析，开裂等原因，用一般铸锻方法无法制造，而采用惰性雾化制粉和热等静压、近净成形等殃代粉末冶金技术后，顺利地解决了这一难题，制得了无偏析、高性能产品，其中主阀体直径近1m，单件重量超过了900kg。

    类似的例子还可以举出很多，总之，现代粉末冶金技术可以最大限度地挖掘各类材料性能的潜力，它是制取各种高性能材料和极限条件下工作材料的十分有效的途径，从而保证或促进了一系列高新技术的发展。

1.2  金属陶瓷与特种陶瓷

    金属陶瓷与特种陶瓷是粉末冶金材料的一个重要分支，它与陶瓷材料科学及工艺互相交叉，互相渗透，互相促进。

    粉细陶瓷是典型的高技术材料，它成为一系列高科技产业发展的关键。由于另有专题报道，这里不再赘述。

1.3  超导材料

    现代粉末冶金工艺在研究和制取超导材料，特别是高温（高TC）超导方面具有很大的优越性。目前，全世界有200多个实验室从事新型超导材料方面的研究，据称，我国研制的新型氧化物超导材料，临界温度达132K，与国际先进水平处于大致同等的地位。现代粉末冶金，必将成为研究和制取新型超导材料的重要手段和途径。

1.4  非晶态材料

    采用粉末冶金快速冷凝技术制取的非晶态材料（又称金属玻璃）既可作功能材料，又可作结构材料。众所周知，非晶态软磁材料，具有极为卓越的磁学性能，已制成各种磁性元件，如电子计算机磁泡存储件、非晶扼流圈、非晶电感铁芯。此外，还用于光通迅的光端机的高频扼流和100KHZ开关抗干扰滤波器上等等。

    有的非晶态金属材料具有强度高、韧性好的特点，有的则具有极为优异的抗腐蚀性。曾将非晶态微细铝合金粉浸在露天水中半年，未发现有被腐蚀的迹象。一种Fe-Cr-P-C系非晶态合金粉末，在0.5mol/L盐酸中的腐蚀速率仅为316L不锈钢的万分之一。

    鉴于非晶态合金材料在结构上的独特性，成份上的均匀性，使它产生了一系列独特的性能，其本性和产品独特性能的机制很多还是未知的。非晶态合金的研究和开发已成为80年代以来材料科学界的热门领域。美国非晶态合金已达年产数万吨的生产能力。该领域的发展前景是极革广阔的，现代粉末冶金将对该领域材料科技发展发挥重大作用。

1.5  纳米材料

    超细粉末是90年代新材料发展的热点之一，也是现代粉末冶金最活跃的新兴领域，被称为“21世纪的功能材料”。超细粉末具有异常的物理化学性能，能完全吸收光、电磁波和红外线；有的在极低温度下几乎无热阻，导热性能好；熔点比块状金属低得多；导电性能好，表面能大，化学活性强。这些特性使得超细粉末成为特殊功能材料发展的基础，尽管还未达到工业规模，但随着生产工艺的不断完善，工业应用将为期不远，在电子、航天、原子能、化学、生物工程等领域，将得到越来越广泛的应用，例如：高密度录音和录像材料、微孔过滤器、催化剂和助燃剂、航空隐身材料、贮氢材料等。

1.6  复合材料

    利用现代粉末冶金技术制取复合材料具有很大的优势，因此，形形色色的现代复合材料，特别是颗粒强化复合材料，常常伴随着现代粉末冶金技术同步发展，互为补充，互相促进，复合材料发展另有专题报道。

1.7  多孔材料

    粉末冶金是生产多孔材料的有效方法。由于孔隙的丰承，构成了多孔材料对流体的可渗透和均匀透过性、巨大的孔表面、孔体积、毛细管和吸附特性等，因而多孔材料作为过滤器、催化剂载体、声阻元件等广泛应用于冶金、化工、石化、原子能、航空、航天领域。

    多孔金属用作航空，化工和医学中的过滤器，过滤孔径可达0.2um以下。如前所述，核子技术中分离U235用的特种扩散分离膜，就是一种典型的粉末冶金多孔材料，金属纤维多孔材料强度、塑性和韧性好，消音性能和抗震性能好，具有发达的毛细管构造，有于过滤器、灯芯材料及节能技术中的热管管芯。不锈钢纤维多孔材料耐热、耐蚀，用作海洋温差发电的蒸发传热元件，烧结多孔铝吸音材料。已用于日本新干线客车的防音壁板和船舶机房的隔音墙。

2  发展现代粉末冶金的战略意义

    综上所述，粉末冶金由于技术和经济上的巨大优越性，在国民经济和国防建设中起着非常重要的作用，加速发展我国粉末冶金技术与产业，具有重大的战略意义。

    （1）粉末冶金的迅猛发展，将在节能节材、提高性能和提高劳动生产率和环保等方面发挥巨大作用，从而促进支柱产业和基础产业的发展。

    （2）粉末冶金作为特殊材料和高性能材料的制备技术促进了国防工业和技术产业的发展。近年来，高技术发展对要求愈来愈苛刻，粉末冶金必将发挥更大的作用。

    （3）在粉末冶金传统领域取得迅猛发展的同时，以全惰性雾化制粉、近净成形和全致密化为代表的现代粉末冶金工艺在一些特殊材料的生产中已日趋成熟，成为了发展一系列高科技材料的关键技术，可能会引起一系列传统材料工艺过程的革命。

    （4）粉末冶金学科的发展将赋于材料科学和冶金科学更丰富、更深刻的内涵。

3  加快发展我国的粉末冶金科技与产业

    粉末冶金行业自建立以来，为我国国民经济的发展和国防建设提供了愈来愈多的制品，新材料和关键材料，粉末冶金学科也得到了相应的发展，我们已具备了进一步发展粉末冶金科学和产业、追赶国际水平的坚实基础。值得强调的是，我国粉末冶金与国际先进水平比较起来，还存在着很大的差距，存在不烽的技术空白和薄弱环节，具体表现在：

    （1）作为粉末冶金支柱产业之一的铁粉和铁基粉末冶金，基础仍比较薄弱，力量分散，技术水平较低，还不能国民经济发展的需要；

    （2）还没有形成专门的粉末冶金工艺装备制造业，一系列重要工业装置还受帛于西方发达国家；

    （3） 缺乏全国的统一规划，条块分割严重，投资强度低，科研、开发和工业和平尚未形成一个有机整体；

    （4）其他粉末产业，如刀具、工具行为，产业结构和技术水平还有待提高。

    针对这些不足，为加强我国粉末冶金的综合能力和整体水平，必须加大投入，搞好总体规划，加快发展我国粉末冶金产业；同时，加强粉末冶科研与开发，组织好研究队伍，做好分工合作，发挥各方面的优势，加强高等学校、研究院所和产业部门的联系，为尽快建立我国强大的、高技术水平的、结构合理的粉末冶金产业而努力。

lhlang

Very good. Becaus my major is metal forming and I want to find the new field to do research. I think this is not bad.

taoye81230

老師們好!
    我是一名新入行的大專生，我想知道在中國能不能考研(這個專業)？敬請指教!謝謝!

[此贴子已经被作者于2002-11-7 15:24:07编辑过]

suyang

这么多好处啊

YINGQUNLU

<p>斑竹</p><p>请教一个问题，我们的一个客户提出要黄色的、无磁的粉末冶金材料，是什么材料，价格多少</p>

[此贴子已经被作者于2006-12-23 13:01:14编辑过]