當下,鈦鎳記憶合金絲家族不斷擴容,通過添加鈷、銅、鐵等第三元素,衍生出各類特色合金絲。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)動機熱端部件;含銅合金絲降低成本同時微調記憶溫度區(qū)間,在民用智能產(chǎn)品中廣受歡迎;含鐵合金絲增強耐腐蝕性,在石油化工等惡劣環(huán)...
真空感應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)的電磁場讓金屬迅速感應發(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,該工藝對坩堝材質要求苛刻,高溫下陶瓷坩堝需抗侵蝕、抗熱震,...
有了質量稍穩(wěn)的合金絲,一些大膽的應用試點項目啟動。在牙科領域,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診間隔拉長,矯治過程更舒適,引發(fā)牙科行業(yè)小范圍關注;在工業(yè)上,部分精密儀器廠試用合金絲制作彈性元件,感受其獨特性能帶來的產(chǎn)品性...
家庭安防升級離不開鈦鎳記憶合金絲。智能門鎖的鎖芯部件,合金絲超彈性增強防撬能力,非法外力作用下,合金絲變形緩沖,防止鎖芯被破壞;形狀記憶效應配合智能識別系統(tǒng),當授權用戶接近,合金絲自動解鎖,提升開鎖便利性與安全性。在安防監(jiān)控設備中,合金絲用作微型云臺的柔性關節(jié)...
在航空航天領域,金屬粉末燒結板發(fā)揮著至關重要的作用。由于航空航天對材料性能要求極為嚴苛,粉末冶金技術正好滿足需求。粉末冶金高溫合金燒結板用于制造航空發(fā)動機渦輪盤、葉片等關鍵部件。例如,美國普惠公司F119發(fā)動機的渦輪盤采用粉末冶金鎳基高溫合金燒結板制造,其優(yōu)異...
借鑒基因編輯理念,未來有望構建 “材料基因庫”,快速篩選、組合鈦鎳合金元素與微觀結構基因,像定制生物基因般精細設計合金絲性能,大幅縮短研發(fā)周期,催生超級性能合金絲,滿足超高溫、強輻照、高生物活性等極端需求。與量子技術、腦機接口等前沿學科深度融合,鈦鎳記憶合金絲...
航空發(fā)動機工作環(huán)境極端惡劣,高溫、高壓、高轉速是常態(tài)。鈦鎳記憶合金絲用于制造發(fā)動機的一些小型、關鍵熱部件,如溫度傳感器的彈性元件、渦輪葉片冷卻通道的自適應調節(jié)部件。合金絲的形狀記憶效應能使其在高溫下保持穩(wěn)定性能,精細反饋溫度信號;冷卻通道中的合金絲則會根據(jù)發(fā)動...
增材制造技術,尤其是基于金屬粉末的 3D 打印技術,為金屬粉末燒結板的制造帶來了性的變化。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成型,實現(xiàn)復雜形狀燒結板的快速制造。在航空航天領域,利用選區(qū)激光熔化(SLM)技術制造航空發(fā)動機...
功能集成度將成為衡量燒結管先進性的關鍵指標。未來的燒結管可能同時具備過濾、催化、傳感、能量收集等多種功能。德國巴斯夫(BASF)正在研發(fā)的催化-過濾一體化燒結管,內(nèi)表面負載催化劑,外表面形成過濾層,可在一個單元內(nèi)完成廢氣凈化的全過程。更復雜的生物反應燒結管將集...
可控的孔隙率和滲透性多孔結構設計金屬粉末燒結管的優(yōu)勢在于其可控的孔隙率(通常30%~60%),使其適用于過濾、擴散、透氣等應用:孔徑可調:通過調整粉末粒度、壓制壓力和燒結溫度,可精確控制孔徑(0.1~100μm),滿足不同過濾需求(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,通過向容器內(nèi)的液體施加壓力,使粉末在各個方向上受到均勻的壓力而壓實成型。根據(jù)成型時溫度的不同,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行的等靜壓成型方法。其優(yōu)...
特殊材料的燒結工藝開發(fā)也面臨諸多困難。高熔點金屬、易氧化材料以及新型復合材料的燒結需要特定的工藝條件和設備支持。例如,鎢、鉬等難熔金屬的燒結溫度極高,常規(guī)設備難以滿足;而鈦、鋯等活性金屬又需要在超高純保護氣氛下處理。這些特殊要求不僅增加了工藝復雜度,也顯著提高...
強度:通過合理設計合金成分和優(yōu)化燒結工藝,金屬粉末燒結板可以獲得較高的強度。如粉末冶金高速鋼燒結板在機械加工領域展現(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后的組織結構密切相關。一般來說,含有硬質相的合金粉末燒結板硬度較高,適用于需要...
后處理技術創(chuàng)新提升了燒結管的性能上限。熱等靜壓(HIP)技術的進步使燒結管密度接近理論值,同時消除內(nèi)部缺陷。新型HIP設備可實現(xiàn)精確的溫度-壓力控制曲線,針對不同材料優(yōu)化處理參數(shù)。表面工程技術如等離子體電解氧化(PEO)可在鈦合金燒結管表面形成多孔陶瓷層,改善...
金屬粉末燒結板能夠根據(jù)不同應用場景的特殊需求進行定制化生產(chǎn)。通過靈活調整粉末的成分、粒度以及制備工藝等參數(shù),可以精確調控燒結板的性能,如強度、硬度、孔隙率、導電性、導熱性等。例如,在過濾領域,根據(jù)不同的過濾介質和過濾精度要求,可以定制具有特定孔徑分布和孔隙率的...
對金屬粉末進行表面改性是提升燒結板性能的有效手段。通過物理或化學方法在粉末表面引入特定的涂層或功能基團,可改善粉末的流動性、燒結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)異的力學性能、導電性和導熱性,能夠增強燒結板的綜合性能。...
在球磨機中,金屬物料與研磨介質(如鋼球)一同置于旋轉的筒體中。筒體轉動時,研磨介質隨筒體上升到一定高度后落下,對物料產(chǎn)生沖擊和研磨作用,使物料逐漸破碎成粉末。球磨機的優(yōu)點是能夠處理各種硬度的金屬材料,且可通過調整研磨時間、研磨介質的種類和數(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,在燒結過程中具有良好的燒結活性,能夠在較低溫度下實現(xiàn)致密化。這是因為還原過程中,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)生原子擴散和結合。然而,還原法生產(chǎn)需要在高溫和特定的還原氣氛...
金屬粉末燒結管的應用領域經(jīng)歷了從單一到多元的擴展。20世紀中期,其主要應用集中在化工和機械行業(yè)的簡單過濾和緩沖部件。隨著材料性能的提高和制造工藝的進步,應用范圍逐漸擴大到石油化工、制藥食品等對材料要求更嚴格的領域。在石化行業(yè),高性能不銹鋼和鎳基合金燒結管被用于...
盡管金屬粉末燒結管具有諸多優(yōu)勢,但仍面臨一些技術挑戰(zhàn)。孔隙結構的精確控制、大尺寸產(chǎn)品的均勻性保證以及特殊合金的燒結工藝開發(fā)等都是需要解決的關鍵問題。此外,如何進一步提高材料的強度和韌性,拓展其在極端條件下的應用范圍,也是研究人員關注的重點。未來發(fā)展趨勢方面,金...
金屬粉末燒結管材料創(chuàng)新首先體現(xiàn)在新型合金粉末的開發(fā)上。傳統(tǒng)不銹鋼、鈦合金等材料體系已不能滿足應用需求,研究人員通過成分設計和合金化手段,開發(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管的耐腐蝕性能;含釔的鎳基高溫合金粉末使燒結...
真空感應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)的電磁場讓金屬迅速感應發(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,該工藝對坩堝材質要求苛刻,高溫下陶瓷坩堝需抗侵蝕、抗熱震,...
未來燒結管的結構設計將更多借鑒生物界優(yōu)化原理。受蝴蝶翅膀微觀結構啟發(fā)的光子晶體燒結管,可通過結構色變化指示過濾狀態(tài);模仿魚鰓高效傳質機制的分形流道設計,將使傳質效率提升一個數(shù)量級。美國3M公司正在開發(fā)的仿生自清潔燒結管,表面復刻荷葉的微納結構,同時集成光催化功...
高保真數(shù)字孿生技術將實現(xiàn)對燒結管的全程監(jiān)控。從原材料到退役回收,每個產(chǎn)品都將有對應的數(shù)字副本記錄全部歷史數(shù)據(jù)。法國達索系統(tǒng)(DassaultSystèmes)正在為航空航天領域開發(fā)的燒結管數(shù)字孿生平臺,可精確預測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)字孿生技術將實現(xiàn)對燒結管的全程監(jiān)控。從原材料到退役回收,每個產(chǎn)品都將有對應的數(shù)字副本記錄全部歷史數(shù)據(jù)。法國達索系統(tǒng)(DassaultSystèmes)正在為航空航天領域開發(fā)的燒結管數(shù)字孿生平臺,可精確預測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)復雜且長期處于高溫、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。合金絲的耐腐蝕性保障連接件在含酸、堿、鹽等腐蝕介質的管道中經(jīng)久耐用;形狀記憶效應則使其能在管道熱脹冷縮、流體沖擊等工況下,自適應...
21世紀以來,新型功能材料的開發(fā)為金屬粉末燒結管注入了新的活力。納米晶金屬粉末、非晶合金粉末等新型材料的應用,使燒結管具有了更優(yōu)異的力學性能和特殊功能。例如,納米晶不銹鋼燒結管表現(xiàn)出更高的強度和耐磨性;非晶合金燒結管則具有獨特的物理化學性能。此外,通過表面改性...
在氫能源技術中,金屬粉末燒結管扮演關鍵角色。新型多孔鈦燒結管作為質子交換膜燃料電池(PEMFC)的氣體擴散層,優(yōu)化了氣體分布和水管理。日本豐田公司開發(fā)的梯度孔徑合金燒結管,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,鎳基燒結管陽極支撐...
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,燒結活性高,能低溫致密化,但生產(chǎn)需高溫和特定氣氛,設備投資大、成本高。在制備一些對純度要求極高的金屬粉末,如用于電子材料的金屬粉末時,還原法較為常用。電解法:電解金屬鹽溶液或熔融鹽,使金屬...
水處理技術中的創(chuàng)新引人注目。光催化型TiO?涂層燒結管實現(xiàn)太陽能驅動有機物降解;電催化氧化燒結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管用于油水分離。新加坡國立大學開發(fā)的自清潔燒結管膜,通過可見光響應型g-C?N?/BiVO?異質結涂層,實現(xiàn)抗...