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粉末冶金是使用金属粉末作为原料在成型和烧结后出产金属资料、、、复合伙料和各种类型的产品的技术。。粉末冶金过程重要蕴含粉体预处置、、、粉体压抑、、、粉末烧结、、、后处置等环节。。其中，，粉末烧结，，是使压坯或松装粉末体进一步结合起来，，以提高强度及其他机能的一种高温处置工艺。。其产品在航空航天、、、机械、、、模具、、、医疗等行业有大量的利用。。
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粉末烧结过程分析
粉末烧结是系统自由能降低的过程，，阐发为烧结颈和颗粒理论平直化、、、系统总理论积和理论能削减、、、空地总体积和总理论积削减、、、晶粒内晶格畸变的解除。。粉体烧结过程是由理论扩散、、、粘性流动、、、蒸发凝聚、、、体积扩散和晶界扩散耦合形成的。。其中粉体由最初的接触到烧结颈的形成重要的扩散机制为理论扩散，，烧结颈的长大阶段是由体积扩散为主，，孔洞的收缩是以体积扩散和空位扩散为主。。粉体颗粒烧结分为三个阶段：(1)颗粒粘结（初期）：颗粒之间由点接触或面接触转变为晶体结合，，形成肯定强度的烧结颈，，导致强度和导电性增长 ；；(2)烧结颈长大阶段（中期）：颗粒之间通过原子扩散等使烧结颈长大，，形成连通的网络结构，，颗粒之间距离减小，，孔隙率整体削减 ；；(3)闭孔的球化和缩小阶段（后期）：孔洞多为闭孔，，且数量增多，，烧结体产生缓慢收缩，，重要以闭孔的削减和收缩为主。。
金属粉末烧结元件（图片起源：安泰科技）
粉末冶金烧结质量影响成分
影响烧结体机能的成分有很多，，蕴含粉体的个性、、、成型和烧结前提。。烧结前提的成分蕴含加热速度，，烧结温度和功夫，，冷却速度，，烧结空气和压力前提。。烧结温度和功夫长短可影响烧结体的孔隙率，，密度，，强度和硬度。。烧结温度高，，加热功夫长，，会降低产品机能，，甚至导致产品烧焦缺点，，同时低烧结温度或长功夫加热可能会由于烧结过程而导致机能降落。。通常用于粉末冶金的烧结空气是削减空气、、、真空、、、氢空气等 ；；烧结空气直接影响烧结体的机能 ；；在还原空气中烧结能够预防压块的点火并且允许理论氧化物的还原。。例如，，铁和铜基产品通常使用气体或氨分化，，而硬质合金和不锈钢通常使用纯氢。 ；；钚越鹗艋蚰讶劢鹗簦ɡ珙，，钛，，锆，，钽），，含有TiC合金和不锈钢的硬质合金可用于真空烧结。。
金属粉末烧结技术分析
3.1选择性激光烧结技术（SLS）选择性激光烧结（SLS）是选取激光有选择地分层烧结固体粉末，，并使烧结成型的固化层层层叠加天生所需状态的零件。。其整个工艺过程蕴含CAD模型的成立及数据处置、、、铺粉、、、烧结以及后处置等。。SLS技术的急剧成型系统工作道理见图1。。
图1 SLS技术的急剧成型系统工作道理（图片起源：冶金丛刊）
选取金属粉末进行急剧成型是激光急剧成型由原型制作到急剧直接制作的趋向，，它能够大大加快新产品的开发速度，，拥有辽阔的利用远景。。金属粉末的选区烧结步骤中，，常用的金属粉末3种：（1）金属粉末和有机粘结剂的混合体按肯定比例将两种粉末混合均匀，，而后用激光束对混合粉末进行选择烧结。。（2）两种金属粉末的混合体其中一种熔点较低起粘结剂的作用。。其烧结成型类似于液相烧结，，激光能量将复合组分中低熔点的成分溶解，，形成的液相将固相浸润，，冷却后低熔点液相凝固将高熔点组分粘结起来。。（3）单一的金属粉末对单元系烧结，，出格是高熔点的金属，，在较短的功夫内必要达到熔融温度，，必要很大功率的激光器。。其存在的最大问题是因组织结构多孔导致制件密度低、、、机械机能差。。3.2选择性激光熔融技术（SLM）SLM是近年来诞生的金属粉末的急剧成型技术，，用它能直接成型出靠近齐全致密度的金属零件。。SLM技术克服了SLS技术制作金属零件工艺过程复杂的困扰。。SLM技术是利用光斑直径为100μm以内的高能激光束直接溶解金属粉末，，一层一层的选区溶解堆积，，最终形成拥有冶金结合、、、组织致密的金属零件，，SLM技术道理示意图，，如图所示。。
图2 SLM技术成型道理示意图
SLM是金属3Ｄ打印技术的重要钻研方向，，可直接成型缕空点阵、、、中空夹层、、、一体化等复杂轻量化结构零件。。目前，，SLM技术成型已起头利用于航空、、、航天、、、汽车、、、模具、、、医疗等领域。。3.3微波烧结技术微波烧结是一种高效节能、、、清洁环保的烧结步骤，，能够使烧结产品获得更精密的微观结构和力学机能，，已经得到世界认可，，被称为新一代的烧结技术。。经过近十几年的发展，，国内外学者对于金属粉末的微波烧结机理钻研获得肯定进展。。微波加热是通过度子或原子与电磁场的相互作用使资料自身产生热能，，烧结过程中，，颗粒黏结面上产生质与量的变动以及烧结体内孔隙的球化与缩小，，这些过程都是以物质迁徙为基础，，即物质迁徙是烧结颈长大的底子原因，，所以明确物质迁徙方式对钻研金属粉末在微波场中的烧结行为至关重要。。
图3 微波穿透金属粉末示意图（图片起源：粉末冶金技术）金属粉末微波加热技术的理论仍处于索求钻研阶段，，对于微波烧结中所观察到的一些特殊景象及物理化学变动机理尚不足深刻钻研与意识 ；；钻研伎俩相对不足，，对一些微波效应还无法获得直接证据，，停顿在揣摩阶段。。
小结
近年来，，随着资料、、、设备、、、模具、、、工艺、、、自动化技术等逐步发展与成熟，，粉末冶金的利用越来越广，，已经成为消费电子、、、汽车等行业备受关注的一种工业新技术。。关于金属粉末烧结技术也越来越受到关注。。我们相信, 随着人们对激光烧结金属粉末成型机理的把握, 对各类金属资料最佳烧结参数的获得, 以及专用的急剧成型资料的出现,金属烧结技术的钻研和引用必将进入一个新的境界。。
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