粉末冶金中的粉末具有許多功能,無論是物理功能還是化學(xué)功能。它包括:粉體的功能(粒度、比表面積、孔徑和形狀等);粉體的化學(xué)功能(化學(xué)成分、純度、含氧量和酸不溶物等);粉末的力學(xué)性能(松散密度、流動性等)、成型性、壓縮性、堆積角和剪切角等);粉末的物理功能和表面特性(真密度、光澤度、吸波率、表面活性、ze%26mdash;ta(%26ccedil;)電位和磁性等)。粉末的功能通常在很大程度上決定了粉末冶金產(chǎn)品的功能。
最基本的功能是粉末的粒度和形狀。
(1) 粒度。它影響粉末的加工、燒結(jié)過程中的起酥油以及產(chǎn)品的最終功能。一些粉末冶金產(chǎn)品的功能與粒度直接相關(guān)。例如,過濾材料的過濾精度可以通過初始粉末顆粒的均勻粒度除以10求得;硬質(zhì)合金產(chǎn)品的功能與wc相的晶粒尺寸密切相關(guān)。為了獲得具有更細(xì)粒度的硬質(zhì)合金,只能使用更細(xì)粒度的 wc 材料。生產(chǎn)實(shí)踐中使用的粉體粒徑從幾百納米到幾百微米不等。粒徑越小,活性越大,表面越容易氧化和吸水。當(dāng)它小到幾百納米時,粉體的儲存和運(yùn)輸非常不方便,當(dāng)它小到一定程度時,量子效應(yīng)會初步發(fā)揮作用,其物理功能將發(fā)生巨大變化。例如,鐵磁粉末將變成超順磁性。對于粉末,熔點(diǎn)也隨著粒徑的減小而降低。
(2) 粉末的顆粒形狀。取決于制粉方法,如電解法制得的粉體,顆粒呈樹枝狀;還原法得到的鐵粉顆粒為海綿片狀;氣體霧化方式基本上是球形粉末。另外,有些粉末是蛋形、圓盤形、針形、洋蔥形等。粉末顆粒的形狀會影響粉末的流動性和堆積密度。由于顆粒之間的機(jī)械嚙合,不規(guī)則粉末的壓實(shí)強(qiáng)度也很高,尤其是樹枝狀粉末的約束強(qiáng)度最高。然而,對于多孔材料,球形粉末是最好的選擇。
機(jī)械性能粉末的力學(xué)性能是粉末的技術(shù)性能,是粉末冶金成形工藝中的一個重要技術(shù)參數(shù)。粉末的容重是受約束時進(jìn)行體積稱量的基礎(chǔ);粉末的流動性決定了粉末向模具的填充速度和壓力機(jī)的生產(chǎn)能力;粉末的可壓縮性決定了約束過程的難度和壓力的凹凸;而粉末的成型性決定了坯料的強(qiáng)度。
化學(xué)作用主要取決于原料的化學(xué)純度和制粉方法。較高的氧含量會降低約束功能、壓坯的強(qiáng)度和燒結(jié)產(chǎn)品的機(jī)械功能。因此,大多數(shù)粉末冶金技術(shù)條件都有一定的規(guī)律。例如,粉末的允許含氧量為0.2%~1.5%,這相當(dāng)于氧化物含量為1%~10%。