微波冶金技术范文

时间:2023-11-16 17:24:12

微波冶金技术

微波冶金技术篇1

关键词:微波烧结 原理 进展

中图分类号:TK11文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)14-0053-03

The Principle and Development of Microwave Sintering Technology

Fang Ke;Fang Li

(School of Materials Science and Engineering,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430073,China)

Abstract: Microwave sintering is a new type of technology,it has great development prospect in the fields of ceramic materials and powder metallurgy etc., and it is greatly possibile to become the main method of material preparation in the new century. The technology of microwave sintering has many great advantages such as much higher speed, lower energy consuming, more safety, no pollution, and so on, so it has significant effect on the development economic and societyin our country. The origin and evolvement, the principle,unique character,equipment, research advance of the technology are reviewed in this paper.

Key words: microwave sintering;principle;development

0引言

微波烧结是指采用微波辐射来代替传统的外加热源,材料通过自身对电磁场能量的吸收(介质损耗)达到烧结温度而实现致密化的过程。二十世纪50年代美国的VonHippel在材料介质特性方面的开创性研究为将微波加热应用于材料烧结奠定了基础[1];从60年代至90年代,各国研究人员对微波烧结原理、特点和应用等各方面开展了广泛、深入和系统的研究,积累了大量数据和经验,逐渐认识和掌握了这项新型技术,其环保、节能、高效等诸多优点激起众多材料研究人员的兴趣和研究热情,得到各国政府高度重视;90年代后期,微波烧结进入产业化阶段,美国、加拿大、德国等发达国家开始小批量生产陶瓷产品[2-4]。

1微波烧结原理

微波烧结技术是基于物质与电磁场相互作用中产生热效应的原理。当材料的基本细微结构与特定频率的电磁场耦合时,内部微观粒子响应电磁振荡,热运动加剧,材料发生介质损耗,吸收微波能转化为热能。将微波加热原理应用于传统烧结工艺,就是微波烧结。在微波烧结中,因存在电磁场作用,材料介电性能、磁性能以及导电性能等特性对烧结效果具有重要影响[5,6]。

1.1 介质材料在外加电磁场作用下,介质材料中的极性分子会受到电场力作用,从原来的随机分布状态转变为依照电场方向取向排列。高频电磁场每秒交替变换几亿次,分子排列取向周期往复改变,发生剧烈运动,电磁能不断被损耗,转化为粒子剧烈运动的动能,材料温度升高。介质材料在电磁场的作用下会产生电子极化、原子极化、偶极子转向极化和界面极化等介质极化,各类极化建立和消除的时间周期存在差异。由于电磁振荡频率很高,材料内部介质极化过程无法跟随外电场变化,极化强度矢量相对于电场强度矢量滞后一个角度,导致有电流产生,构成介质材料的耗散。在微波波段,主要是偶极子转向极化和界面极化产生的吸收电流构成材料的功率耗散 [4]。

1.2 金属材料金属导体在微波电磁场中,其内部自由电荷在电磁场作用下,会迅速向导体表面聚集。驰豫时间用来表征自由电荷响应电磁场变化的快慢。由于驰豫时间远小于电磁场振动周期,故在每周期刚开始,自由电荷就已聚集于导体表面,内部自由电荷密度为零。块体金属内部不存在自由电荷,缺少与电磁场相互作用、吸收和转化的媒介,因而无法被有效加热 [7]。但金属导体置于电磁场中,导体表面会有电流产生,存在欧姆损耗。故只要减小金属导体的宏观尺寸,使之能与微波电磁场完全耦合,就能有效实现加热和烧结 [8]。

在微波烧结中,除明显的微波热效应外,还存在一定的微波非热效应,包括活化过程速率增强、化学反应途径改变以及烧结体性能改变等。微波非热效应是微波烧结中的重要因素,使各种微粒的迁移变得更容易发生,且迁移速率提高很多,对材料致密化过程起到明显的促进作用[6,9],具体表现就是烧结温度更低、升温速度更快、烧结时间大幅缩短。

2微波烧结特点

在传统烧结过程中,材料表面、内部和中心区域温度存在较大梯度,容易导致晶粒不均匀,内部存在较多缺陷。微波烧结依靠微波电磁场辐射透入材料内部,材料整体发生介质损耗而升温,各部分温差小,易得到均匀细晶结构,材料性能得到显著改善。与传统烧结相比,微波烧结主要有整体加热、低温快烧、无加热惯性、选择性加热等显著特点[4]。

微波烧结能耗低,效率高,比传统烧结节能80%左右,而且清洁、安全、无污染。微波烧结能得到均匀细晶显微结构,孔隙少且规则,材料具有更好的延展性和韧性,宏观性能优异[3,10]。微波烧结具有的独特优点预示其在现代材料制备行业中拥有广阔的发展空间,被广泛誉为“烧结技术的一场革命” [6]。

3微波烧结装置

3.1 烧结装置微波烧结实验装置由微波发生器(磁控管和调速管)、波导管、加热腔和微波电源组成,加热腔有谐振式和非谐振式两种,谐振式加热腔又有多模场型和单模场型两种 [3]。单模场型可形成稳定的电磁波,能量集中,适合烧结低损耗材料,但均匀场区小,无法烧结大尺寸工件;多模场型谐振腔结构简单,易得到较大区域的均匀场强,可用于烧结大尺寸、介质损耗高的材料[11、12]。为得到稳定和均匀的电磁场分布,必须对加热腔进行合理设计。

3.2 烧结工艺微波烧结的工艺参数主要有微波源功率、微波频率、烧结时间和升温速度等[1]。研究表明,在同等烧结条件下(烧结温度和保温时间),微波烧结晶粒要明显大于常规烧结,说明微波作用下晶粒生长更快、致密化过程更加迅速;温度过低会导致“欠烧”,过高或保温时间太长会引起晶粒异常长大;升温速度也是重要因素,如升温速度较,加热时间就得适当延长,因而使材料在高温区停留时间较长 [13]。

不同类型的材料介质损耗能力不同。一些材料在低温下介质损耗小,几乎不吸收微波能,无法有效加热。对此,可加入介质损耗高的材料,以起到辅助加热的作用,主体材料达到一定温度后,损耗因子迅速增加,可直接吸收微波能 [14];或者采用外加热源――比如电阻加热,在材料临界温度以下起辅助加热作用 [15]。在微波烧结中,在样品周围放置介质损耗高的辅助材料有利于提高升温速度和保温,形成稳定均匀的温度场 [12]。

研究表明,不同类型的材料在分别放置于电场或磁场区域中时,会表现出极为不同的加热行为。导体材料,如金属或合金粉末压坯,在磁场中的加热效果比在电场区要好;相反,氧化铝、氧化锌等陶瓷材料在纯电场中的升温速率更高。另一方面,在材料与电磁场相互作用过程中,材料结构状态起着关键作用,如铜粉末压坯在电磁场中能有效吸收微波能,而块体铜就不能 [16]。

4研究进展

迄今,研究人员已对几乎所有的氧化物陶瓷材料开展了微波烧结研究,较为成功的有Al2O3、ZrO2、ZnO、MgO、SiO2及其复合材料等, B4C、SiC、Si3N4、TiB2、AlN等是采用微波烧结成功制取的非氧化物陶瓷材料 [4]。另外,金属粉体具有较强吸波能力 [7],将微波烧结应用于粉末冶金,成功制取了环状、管状和齿轮等结构和形状复杂的金属制品,所制得器件比传统制品具有更加优异的力学性能,显微结构的均匀性好,气孔率很低[17]。

4.1 陶瓷材料微波烧结能得到均匀细晶结构,因此微波烧结比常规烧结更容易制备出透明陶瓷 [4],如微波烧结可以实现A1N透明陶瓷的低温烧结 [18],而且大幅缩短烧结时间 [4]。

微波烧结可使氧化锌压敏陶瓷材料快速成瓷,获得相同晶粒尺寸微波烧结温度更低,烧结时间更短。但随着烧结时间的延长,晶界Bi相挥发,晶粒迅速长大,电阻片的电性能变差 [19]。采用微波烧结法制备氮化硅陶瓷,微波场可以促进Si3N4的α相向β相转变的速度,提高材料密度 [20]。

陶瓷材料是脆性体系,如何提高其韧性一直是个难题。在微波烧结制备ZnO2(n)增韧Al2O3复合陶瓷的实验中,得到相对体积密度为95.5%、力学性能较好的15vol% ZrO2/ Al2O3 复合陶瓷,其硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为13350MPa、6.41MPa・m1/2和502MPa[21]。

在制备纳米陶瓷材料方面,微波烧结可提高Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的强度和韧性,改善材料的显微结构,促进致密化和晶粒生长 [22]。微波烧结制备Si3N4纳米陶瓷,在相同密度下,强度比传统烧结样品提高25%~30% [5];采用微波法制备Al2O3-ZrO2(3Y)纳米复相陶瓷,材料达到了很高的致密度,并提高了断裂韧性[23]。微波烧结Al2O3-TiCN-Mo-Ni纳米金属陶瓷[24],烧结前后晶粒尺寸变化很小。

研究的陶瓷材料还有氧化锌压敏电阻陶瓷[19,25]、ZrO2/LaNbO4-MoSi2复合陶瓷[26]、TCP/TTCP复合生物陶瓷材料[27]、Al2O3/SiC纳米复合陶瓷[22]、纳米TiO2材料 [28]、Bi2O3-ZnO-Ta2O5陶瓷 [29]、Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷 [30]等各种现代陶瓷材料。微波烧结技术在现代材料制备领域中正得到越来越广泛的研究和应用。

4.2 粉末冶金钨、钒、铌、钽、钼等难熔金属及其合金材料因高熔点和一些特有性能,在国防军工、航空航天、电子信息、能源、防化、冶金和核工业等领域起着不可替代的作用,相关研究异常活跃。因难熔金属熔点高、塑性差,主要采用粉末冶金法制备。采用传统方法,在烧结过程中晶粒极易迅速长大,导致制品性能降低 [31]。

微波磁场下烧结WC-Co硬质合金 [32]的升温速率比在电场下要大,但温度只能升至1160℃左右;微波电场下烧结时,可以得到性能较好的合金。微波烧结制备WC-12Co硬质合金,在1400~1475℃范围内,随烧结温度升高,WC晶粒长大不明显,合金密度和硬度增大;在1475℃的烧结温度下保温0min,烧结样品显微组织结构均匀,但保温时间超过30min,由于晶粒异常长大以及钴相分布不均匀,导致合金的密度和硬度急剧下降[33]。

微波烧结制备W-Ni-Fe高密度合金 [34,35],升温速度快,烧结周期短,仅为常规烧结的1/7;微波烧结能促进合金致密化,如烧结时间较短,微波烧结样品的晶粒尺寸小于常规烧结;但微波烧结样品的生长速率更快,不宜过度延长烧结时间。对微波烧结93W-Ni-Fe合金微观组织和力学性能研究表明,试样组织均匀、细小,钨颗粒明显小于传统烧结水平,径向性能分布均匀;微波加热能达到常规尺寸钨合金的透烧深度,但仍存在较多孔洞等缺陷 [35]。

在相同温度下烧结Fe-Cu-C合金 [36、37],微波烧结比常规烧结具有更致密的微观结构。而且,金相观察表明,微波烧结有一个致密的核心,边缘多孔。这表明材料自身发热,热传递从内而外,内部温度高于表面 [38]。

研究的金属材料还有铜铁合金、钨铜合金及镍基高温合金等。形状记忆合金是一类新型功能合金材料,在航空航天、机械电子、生物工程、临床医疗、能源和自动化等领域用途广泛,其独特的形状记忆效应在于存在热弹性马氏体。合金的微观组织结构对形状记忆效应影响很大,微观组织越均匀越有利于马氏体的均匀分布 [39]。如采用微波烧结制备形状记忆合金,其整体加热、低温快烧等特点能大幅优化合金显微结构(细化晶粒,减少缺陷),从而使形状记忆效应得到显著增强。

5结语

工业上已成功实现了陶瓷材料的连续化和小批量生产。加拿大的MicroWear公司建成了一个全部采用微波烧结制造氮化硅陶瓷刀具生产中心,美浓窑业于2000年开发出了可实际应用于陶瓷工业的大型微波高温烧结设备[40]。近年来,中科院沈阳金属研究所在国家新技术“863计划”的资助下,已成功研制出多台MFM-863系列的微波烧结设备。据报道,美国的Spheric科技有限公司已授权中国最大的微波炉生产企业长沙隆泰微波热工有限公司生产工业用高温微波烧结系统。

微波烧结技术是人类社会进入二十世纪六十年代后才出现的新型技术。在文明步入二十一世纪,微波烧结技术因其节能高效、清洁无污染、安全可靠等诸多优点,在现代材料领域拥有广阔的发展空间,市场潜力巨大;在科学研究方面具同样有重大而深远的意义,对技术进步以及社会发展将产生革命性影响。自微波烧结技术诞生以来,各国政府都高度重视,不惜投入巨大的人力和物力资源来开发这一新型技术[3]。

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微波冶金技术篇2

【关键词】微波技术;国防军事;国民;生活;发展情况

1、微波的起源与发展

微波的理论研究起步于1900年。经过科学家几十年的不断的研究,二战时期成为微波技术蓬勃发展的时期, 在那个时候国防军事领域,雷达,也就是无线电检测的概念和理论逐步发展,因为电磁波在波导中传输中表现出的优良特性, 使得微波电真空振荡器、微波管、微波无线电的发展十分迅速。在二战之后,微波技术的研究与应用逐渐从国防军事为主转变向民用工业领域过渡,其实最具有代表性的便是家用微波炉以及工业微波炉等一系列产品的推出。人们快速的接受了这种产品,因为微波炉是一种快捷的、能量能够转化均匀的加热工具。在设计微波炉时,通常使炉腔的边长为1/2微波导波波长的倍数,并且在金属板上涂覆非磁性材料,形成谐振腔。微波经波导管输入炉腔内时,在腔壁内来回反射,每次传播都穿过和经过食物使食物加热,同时采取一定的措施使微波电场能量分布均匀。微波加热的特点就是内加热,所需时间短,不依靠热传导,均匀受热,操作简单,安全无害,节约能源。如今微波炉已经成为全世界各地广泛使用的食品加工器具。

2、微波的特点

2.1 波长短

微波是一种波长范围在1mm-1m的电磁波。可细分为米波、分米波、厘米波、毫米波。它的波长和频率如表格所示:

微波具有似光性,如表格所知,波长很短,具有直线传播的性质。根据似光性,制作出的天线系统具有良好的方向性,可以接收不同的波段。这样,几十空间或地面发出的微弱回声也不担心接收不到,因此可以通过微波来确定该物体的方向和距离。因此微波技术在雷达、导航和通信,广播中得到了广泛的应用。

2.2 频率高

由2.1的表格可以看出微波的微波的频率很高,周期和频率乘积恒为一,因此振荡周期很短。它的频率由产生微波的电子线路参数决定的。根据实验得知,我们需要将微波固体器件、微波电子管替代一般的电子管,用作放大器,衰减器,隔离器。因为频率越高,损耗也随之提高,携带的信息也越来越丰富。微波传输的波长跟线度很像,容易被阻断,所以我们更加需要使用不同的元器件来替换分立的电容器、电感器以及电阻器等。

2.3 穿透能力强

一定频带的微波可以穿入到介质内部,而微波的能量可以通过地球上的空电离层不断被吸收,对于水来说也是会被吸收产生热能。所以利用微波技术可以实现宇宙导航并且为医疗电疗的研究和开发提供了便利。

2.4 非电离性

微波的量子能量很低,非向前散离可以忽略,这样的能量不足以提供改变分子之间的内部结构的能力,因此可以说明物体和微波之间的电离的程度很低。

2.5 量子特性

很多原子和分子能级间所要吸收跃迁辐射出来的波长刚好处在微波频段的中,人们利用这种量子特性研究原子和分子的结构,发展一系列学科以及边缘学科,比如量子无线电物理,量子光学,量子通信,微波光谱等等。

3、微波技术的现代运用

3.1微波加热原理与微波炉

微波炉由很多的器件组成,其中最为主要的就是微波发生器,又称作磁控管,包括微波管和电源。微波产生的交变磁场可让食物极化,电源提供稳定的连续波微波功率,在高频交流的电磁效应下,极性分子在磁场中交替排列,每秒的微波振动可达数亿次。这种振荡让分子不停的运动,分子之间产生摩擦,使分子获得高能,在食品释放大量的热,从而使得实物均匀受热。所以使用微波必须注意的是食物需要有水分,否则将无法加热。微波只在炉腔内传播,金属外壳可以隔绝电磁波而避免辐射。

3.2 微波通信

微波通信是1950年左右的产物,[1]当时由于其通信频带宽、一次性投入大但后期低、施工方便、建设速度快等一系列优点而取得了快速的发展。此外,微波通信抗灾能力强,它不会太受风、水的灾害带来的影响。即使有天灾人祸,微波通信一般不会受到干扰。因为微波的频率高波长短,遇到阻挡就会被反射或被阻断,所以微波在空中传送的过程中会受到干扰。因此不能在同一方向上使用频率相同的微波,微波电路的建设须在管理部门的严格管理下进行。因为离散度与频率选择性衰落的影响,又没有好的方法去解决问题,因此数字微波技术就此中断。因此在1980年左右,数字微波传输技术发生了突破性的变化。而到九十年代,由于自适应编码调制解调技术的发展,在各地建立的中继站,再加上微弱信号检测的迅速发展,所以今天的移动通信传输才可以得到广泛的运用。在1980年至1990年间,自适应编码调制和解调技术与信号处理和信号检测技术快速发展,今天,带宽越来越大,从有线到无线的发展,甚至高品质记录的多领域的信号设计与处理等的应用,发挥了重要的作用数字微波技术在目前来说有着广阔的发展空间及应用前景, 需要因地制宜的安排不同传输手段,在某些领域,微波技术还占据着不可忽略的重要地位。

3.3 工业微波技术

微波技术目前也在材料的合成、微波解冻、冶金矿物、杀菌、垃圾处理、微波萃取、样品分析等领域发挥着主要的作用。微波技术在无机合成材料的研究,已取得良好的进展,主要是在硬质合金、导体材料,锂电池正极材料、高温材料,合成金刚石、沸石分子筛、陶瓷材料等方面。并且具有低能源消耗、速度快、合成温度低等一些了性能特点。[2] 微波技术在矿石预处理、金属氧化物矿的碳热还原的应用,具有能耗低、速度快、浸出率高、产品性能优良和环境效益好等特点。可以想象,在矿产冶金能源消耗大的领域中,微波技术带来的影响将是难以估计的,在这个领域中,这样的发展前景将带来的是巨大的经济效益。微波技术还可以用于处理工业污泥,对医疗垃圾进行灭菌。处理电子垃圾,建筑垃圾,生活垃圾等等。常规使用处理垃圾的方法比如说焚烧,填埋等,这些方法都有可能产生二次污染。而人们经过长期努力发明了微波处理污染的技术,既解决了常规处理带来的一系列问题,保护了环境,操作时间短,又节省了处理的费用,可谓是一举数得。微波技术与传统技术相比较,具有操作简单,该效率,保证了国家绿色经济和可持续发展的政策。不易造成二次污染,减少能源的损耗和治疗的费用,解决了常规治疗,如堆肥,焚烧,填埋,投资,占地面积大的而带来的问题。综上所述,微波处理废物快速,高效,工艺流程简单,能耗低,成本低,资源回收利用率高和环境效益好,有很好的应用前景。越来越多的人开始关注微波技术,目前,微波技术已经开始在国内开始广泛推广。此外,微波技术也被用于在食品安全的鉴定、石油原油的开采、环境、化妆品、调味品和合成的材料的处理等等方法。

3.4 军用微波技术

微波和无线电道理一样,密闭金属可屏蔽,微波也被称为无线电频率武器。战争中的微波强度很大,基本上没有武器可以阻止它,在现代的战争中运用也越来越频繁,微波武器通常通过长距离的对光电设备的干扰,使仪器出现问题,最后引爆仪器,达到直接摧毁仪器的目标,在战争中,微波的作用更加不容忽视。微波武器与激光武器相比,激光采用的是高强度激光产生的热能去摧毁一切事物,分子间的相互摩擦越来越快,使得电磁的能量转化成为热能,微波的波束宽,波长短,频率高,不受灾害天气的影响。其杀伤机理可分为“非热效应”和“热效应”两种。所有的内侧和外侧在同一时间产生热量,以突然产生高温,火力易于控制,从而使敌方对抗措施更加困难和复杂化。微波武器的工作机制是根据微波和照射对象,选择不同的频率,其实是用频率低的较低轻型微波武器,主要作为战争中的武器来用。与此之外,还有一种频率较高的高能微波武器,这种武器杀伤力较大,毁灭性强,所以一般不经常出现在战争中,更多的是作为一种研究。

作为微波武器,还有一点至关重要,就是使用什么去发射不同频率的微波,在战争中,通常使用的是飞机,航母舰艇,甚至是卫星。这样的话,可以从天上,陆地,海面各方为发动攻击。让敌方的飞机,计算机等设备统统被摧毁,特别是指挥和通信的部位,作战网络的联系信息以及其他重要信息战的关键部位。一旦目标遭受物理损伤就会丧失战斗力,且其受损伤的部位不能被修复。作为世界前列的军事强国,中国一直高度关注微波武器、大型激光武器,在几代科学家一直在努力研发各种武器,近几十年的辛苦打造,中国的微波武器和激光武器已经开始投入使用。

4、微波技术的展望

虽然在各个领域,微波技术已经有了广阔的前景,但是目前,微波技术的运用仍停留在实验的积累,而且需要验证准确的检测方法,我们需要在巩固加强理论研究的同时,进行各系列的实验,完善各种理论,从而可以造出更多适合国防军事或者用民用的微波仪器设备。微波技术已经在多方面展现出它的魅力,我们需要将它完全融入生活,我们通过多方面的研究成果可以得知,微波技术可以在未来的几十年之内成为常规的工业生产以及其他很多领域的技术。但是就我们所知的是,由于微波的特殊性,目前还没有一个科学家找到一个合理的理论来解释,所以微波技术在某些领域仍然存在盲点。微波技术的应用目前仍处于一个巨大的转折点中,发展的可塑性很强,世界范围军事变革需求强力牵引,各国开始研发微波武器,成为新一代军事国家。而民用发面,微波处理材料、大型工业微波炉等一系列令人兴奋的实验室研究成果已经出炉。走向产业化的迫切需要,一系列的研究成果会逐步实现现代化、工业化,对中国的经济建设作出了巨大的影响。深度的微波技术的应用和发展是非常重要的,因为只要通过正确的理论指导,与实践才可以出成果。在我国,微波技术应该引起关注,预计理论研究带来的突破性进展会指引真正意义上微波技术应用时代的到来。

【参考文献】

[1]吕洪国,赵玉莲,高葆新.微波技术在通信产业中的应用与发展前途[J].国外电子测量技术,1997(02).

微波冶金技术篇3

Abstract: Indium has been widely used in some important fields due to its unique physical and chemical properties. In recent years, with the increasing demand of indium market, the recovery and enrichment of indium is developing rapidly. In this paper, some available extraction and enrichment approaches of the native and regenerated indium are systematically introduced. By comparing the advantages and disadvantages among various methods, the future recycling development direction of indium resource is pointed out.

关键词: 铟;提取;富集;回收

Key words: indium;extraction;enrichment;recovery

中图分类号:P618.82 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)04-0217-04

0 引言

铟是一种分散金属,因其极少的用量却能很大程度地改变材料的物理化学性质而被材料界形象的称为“味精”。铟在现阶段生活中的用途越来越广,主要应用于电子、冶金、航空航天、医药、化工等方面。铟虽然在地壳中的含量很低,大概只有黄金的1/6,但我国拥有世界第一的铟资源储量和产能。我国铟主要分布在广西、云南、青海等省份,其中广西的储量最大,被界内称为“铟都”。产能方面,2006年我国的铟产量已占全世界产量的60%以上,但我国铟资源的利用率不高,浪费比较严重,而且随着铟资源的大量利用,富铟资源逐渐开始枯竭,贫铟矿以及含铟二次资源已成为开发重点,所以我们应研发更加高效、节能的提铟技术。

铟的丰度很低,所以很难形成单独的矿床。自然界中,铟通常伴生在硫化锌、方铅矿、氧化铅矿、锡矿、硫化铜矿、硫化锑矿以及其它一些矿物之中[2],其中硫化锌矿中铟的出现频率最高。由于铟在原矿石中非常分散,通常都是从冶炼的副产物中回收生产。常见的铟富集物主要有:硬锌渣、粗铅、中性锌浸渣、黄钾铁钒渣、针铁矿渣、炼铅炉渣烟灰化灰、浮渣反射炉尘、锡二次尘、焊锡、铜转炉尘、锑鼓风炉尘、瓦斯泥(灰)[3]。基于含铟原料中各化学成分的不同,通常采取不同的提取流程和富集工艺。本文总结了各种提铟工艺,并在此基础上提出了未来发展方向的建议。

1 铟提取与富集的方法

1.1 氧化造渣法提取铟

该方法是在800~900℃的温度下往含铟粗铅物料中加锌并且输入空气进行氧化,因为铟的氧化慢于锌,所以锌先成渣, 最终铅表面会形成铟的浮渣。浮渣先进行中性浸出,铟出现在中性渣中,中性渣再进行酸性浸出,然后进行萃取、反萃,电解,最终得到精铟。由于该工艺流程复杂,能耗大,成本比较高,所以现如今该方法已被摈弃。

1.2 热酸浸出-黄钾铁矾法富集提取铟

该方法主要是针对冶炼后锌渣中的铟,热酸浸出时加入铁粉使锌铟分离,铟以类质同像与铁共晶,其中95%的铟进入黄钾铁矾中,然后从黄钾铁矾中提取铟。一般提取时采用热分解法,提高温度,铁矾渣会发生脱水、脱羟基和硫酸盐分解等反应最终生成Fe2O3和低浓度SO2烟气。而热分解法也分为两种:低温焙解法和高温还原法。低温焙烧是在560度到620度之间将铁矾渣分解为Fe2O3和有色金属硫酸盐,二段浸出焙砂,浸出液萃取铟,反萃取得富铟溶液。缺点是浸出率比较低,溶液中含铁高。高温还原法是在回转窑中1200度到1500度下高温还原挥发,铟会以氧化物进入到烟尘中。缺点主要是烟尘中的SO2比较高,需要用碱液来吸收硫,富集铟的成本就比较高。

蒋继波[4]在从富铟高铁加压浸出液中沉铟时采用黄钾铁矾法,最佳工艺条件:PH=1.73~1.75,温度96~98℃,铁铟摩尔比大于200,反应时间3h。沉铟率大于97%,证明了该方法是技术上是可行的。

陈永明[5]在针对传统铁矾渣提取工艺流程长、回收率低的缺点提出全湿法的工艺,使用NaOH对铁矾渣进行碱分解,铁、铟、锌等有价金属形成氢氧化物浸出到分解渣,分解液硫化脱As形成芒硝,分解渣采用稀盐酸浸出锌、铟,浸出液再经“还原净化除杂-TBP萃取In、Zn-锌板置换”得到了海绵铟和含锌溶液,浸出渣经过磁选产出铁砂作为高炉炼铁原料。该方法粗铟的富集比较高,后续浸出率也有了很大提升,实现了铁渣和低浓度SO2实现了零排放,提取与富集的过程变得简单。

1.3 真空蒸馏法富集铟

该方法是利用铟与杂质间的饱和蒸汽压和蒸发速度的不同,控制适当的温度,在挥发或冷凝的过程中把杂质去除。首先把含锌铟物料经真空蒸馏后得到富铟渣,然后通过中性浸出与酸性浸出,使得铟富集于浸出液中,通过置换得到粗铟,粗铟又经过真空蒸馏、电解得到精铟。该方法结合了真空蒸馏、湿法浸出、电解提纯多项技术,特点是回收率高,成本低,无污染。此外,真空蒸馏还应用于铟精炼时去除其中的杂质,例如铬、铊、锌。

刘予成[6]对华联锌铟产生的硬锌渣进行真空蒸馏,锌挥发与铟分离,其中铟的回收率铟中的Zn、Fe杂为80%,经过中性酸性、酸性浸出、置换后得到海绵铟,再使用真空蒸馏,可以将海绵质去除,粗铟有95%的回收率。这种方法原材料可利用的比较广,节能,而且对环境的污染比较小。

刘环[7]对铟锡合金进行研究时,采用真空蒸馏法富集其中的铟。实验中确定,当需要同时保证高回收率和高纯度时,实验温度需保持在1250℃以上,实验时间需要在60min以内。超过时间,挥发的铟便会冷凝返回原料区,降低回收率。

邓勇[8]采用真空蒸馏-电解精炼制备高纯铟,其纯度达到了5N铟的国家标准。真空蒸馏的最佳实验条件为:蒸馏时间120min,温度950℃。真空蒸馏阶段的直收率可达89.86%,回收率可达97.72%。电解精炼时最佳实验条件为:pH为2.5,温度25℃,槽电压0.3V。

1.4 回转炉还原挥发法

这种方法是将物料置于回转炉中,将温度控制在一定范围内,加入焦炭或者无烟煤。渣中的铟等元素便会富集到挥发物中,达到了分离的目的。另外还原挥发过程中产生的铁渣用于制备铁红,解决了铁渣的污染情况。该方法因其能耗大、有价金属回收率低及低浓度SO2气体污染环境等缺点,应用收到了限制。

陈阜东[10]在对某厂的锌铟回收系统改造时,采用了回转窑挥发-中浸-酸浸-萃取的工艺流程,其中铟的挥发率可达90%以上,铟富集在挥发窑烟尘中,含铟可达2.8%~3%,铟得到了有效的富集。该改造流程铟的回收率高,实现了无害渣工艺,环境污染小。

袁铁锤[11]在改进传统从含铟锌精矿中提取铟的生产工艺时,使中性浸出渣高温还原挥发,铟富集于挥发物中,然后再对挥发物进行提取。最佳试验条件:进料速度:5kg/h,温度:1250℃,还原剂的质量分数:15%~20%。在此条件下,铟的挥发率达到了97%,挥发物再酸浸的浸出率为93.38%。

沈奕林[12]在解决铁矾渣的环境污染问题时,采用铁矾渣还原挥发-浸出-萃取提的工艺流程,其中铟的回收率超过了80%,铁以铁红的形式加以利用,没有新的污染产生,解决了环境污染问题。该工艺流程简单,成本低,投资少,已应用于生产之中。

王欣[13]针对含伴生铟的闪锌矿焙砂提出微波碳还原-超声波强化浸出富集铟,利用微波碳还原的方法将原料中的大多铁酸锌还原,再利用超声波强化法破坏原料表面的一些不溶物形成的包裹膜。大大提高了锌和铟的回收率。其中微波碳还原比普通的碳还原时间更短,温度也低100℃左右。

1.5 多段酸浸-萃取法提取铟

该工艺原料一般是含铟烟尘或者含铟渣,多段酸浸后使铟溶解在硫酸或者盐酸之中,采用P204、N503、P538、TBP、D2EHPA等萃取剂进行净化和富集。该工艺操作简单,但缺点也很明显,废水多、废水处理成本高、萃取时容易乳化、萃取剂易老化、回收率也不高。该方法一般应用于从铅锌冶炼厂的副产物和火法炼铜的工业烟灰中提取铟。

程晨[14]在研究锑化铟的浸出剂对浸出率的影响时,发现在HNO3浓度为8mol/L,液固比3.5:1,浸渍时间为20min,浸渍温度25℃。在此工艺条件下,铟的浸出率可以达到99.5%以上。该方法的浸出率比HCL、HSO4以及它们的混合酸的浸出率都高,而且操作简单,不会引入其它杂质。

彭光复[15]针对P204萃取铟时出现的乳化现象做了一系列实验。结果发现乳化现象是由于浸出时间太长,产生了较多PbSO4造成的。当浸液中含铅量低于0.042g/L时,乳化现象难以产生。赵多强[17]在对高铁闪锌矿湿法炼锌中产生的浸出液采用了预还原Fe3+-P204直接萃取回收铟的工艺。试验表明pH值和P204的浓度会对萃取率造成影响。在最佳试验条件下,铟的萃取过程稳定,萃取率在80%以上,而且整个过程无乳化现象,铟与铁也实现了彻底分离。

王吉华[16]针对传统的萃取法存在的缺点,采用沉淀法从硬锌或锌渣中富集分离铟。该方法的原理是各元素沉淀的pH值不同,将二次浸出液用NaCO3调节pH到4.5~5.0,铟与锡进出沉淀物中,再把铟与锡分离。该改进的优点在与生产成本低、产品质量高、废水少。对于铟含量小于0.5%的原料,该工艺的成本比萃取法高。

Sami Virolainen[17]在处理氧化铟锡时,发现盐酸和硫酸比硝酸的浸出效果更好。试验中对比了三种不同溶剂萃取系统的效果,发现在盐酸溶液中P204-TBP混合萃取剂从浸出液中选择性萃取铟更高效。P204对铟的选择性明显,TBP对锡的萃取效果较好。所以该混合萃取剂对氧化铟锡具有很好的富集分离效果。

1.6 硫酸化焙烧法

该方法主要用于从含铟的烟尘中提取铟,其原理是硫化铟在高温时被氧化并且被热浓硫酸所分解。流程分为:首先将含铟的烟尘硫酸化焙烧,焙砂在用硫酸浸出,中和浸出液得到富铟渣。富铟渣继续浸出,浸出液置换,电解或者萃取最后的到铟。适用与冶炼工艺中的烟尘。

黄进文[18]研究含铟0.2~0.3%的铅锑鼓风炉渣时,采用硫酸化焙烧-水浸工艺提取其中的铟。控制工艺条件:浓硫酸:中浸渣=1:1、焙烧温度270℃、焙烧时间2h、水浸温度60℃、浸出时间2h、液固比5:1,铟的浸出率达到了96.96%,浸出渣中铟的含量极小。铟在此工艺中进一步富集,为后续工艺提供了条件。

蒋新宇[19]对某厂含铟0.4%~0.7%的铅烟灰提出了硫酸化焙烧-水浸的工艺流程。控制焙烧温度250℃,硫酸的用量只要可以保证铅烟灰能与硫酸完全接触即可。水浸温度为室温,液固比控制在5:1~7:1之间。铟的浸出率可以达到88%以上,酸的用量达到了最低,后续萃取效率也会提高。

巨少华[20]发明了一种微波硫酸化焙烧-水浸处理铁矾渣的方法,该方法将混合渣放入微波炉中,在200~300℃的温度下焙烧10~60min,烧结渣经水浸、萃取后便可分步回收包括铟在内的有价金属。该改进的方法操作简单,浸出率高,速率快,成本低。

1.7 碱煮法

该方法是氧化锌烟灰进行低酸浸出以后,浸出液经过锌粉置换得到含铟的海绵渣,再经过“碱煮-酸溶-铝板置换-熔铸”流程得到铟铬合金,再采用真空蒸馏处理产出粗铟。工艺的缺点是流程长,难度大,成本高,回收率低。另外锌粉置换时,容易产生AsH3毒气。现有大多数工厂采用D2EHPA直接从酸浸液中萃取铟来替代锌粉置换和铟铬再溶工艺,大大提高了回收率。

张琳叶[3]对含富铟铁酸锌的酸浸渣中的铟回收时,利用了微波辐射活化载铟物相的方法,研究强化铟浸出的新技术。通过比较,采用微波预处理-微波浸出的流程,铟的浸出率可有常规浸出的57.1%提高到77.0%。该工艺的优点在与有效的提高了浸出效果,缩短了浸出时间,强化了浸出过程。

1.8 细菌浸出法

细菌浸出是将铟以离子的形式从矿物或者浸渣中溶解到浸出液中,然后再对溶液加以回收利用。细菌浸出是现如今在选冶界扮演着日益重要的角色,主要是因为它有以下几个优点:①对环境几乎无害,可减轻对环境的污染与破坏;②设备厂房简单,流程短,易于管理与加工;③投资低,收益大,可处理“贫细杂”的多金属矿物。

谢锵[21]对硫化锌精矿中的铟提取中采用了生物浸出-三价铁的还原-溶液萃取工艺流程,所采用的菌种为云南某矿坑水和广西某矿中的坑水混合培育而成。通过大量的试验研究,最终得出采用细菌浸出高铁硫化锌中的铟可以明显的提高浸出速率,并且显著提高铟的浸出率。

A-Higashi[22]使用Shewanella藻类中的革兰氏阴性细菌对溶液中的In3+进行实验,发现了革兰氏阴性细菌对In3+有很好的选择吸附性,In3+的浓度可由该细菌富集到680倍。实验发现,在120℃,0.198MPa盐酸体系中对废弃的LCD浸出5min,革兰氏阴性细菌对溶液中的In3+的选择吸附性较好。

1.9 电解精炼法

该方法的原理是溶液中化学电位比铟低的金属会留在电解液中,而比铟高的金属会沉积到阳极泥中,阴极的In3+被还原成铟,铟得以精炼。该方法应用于高铟的制备,对去除成品铟中的杂质非常有效。

于丽敏[23]研究了电解精炼铟的关键条件对铟纯度的影响,确定其最佳试验条件:硫酸体系电解液,pH=2~2.5,电解槽的同极距为40~50mm,阴极板使用钛板,电解液循环通过钛板。最佳试验条件下,铟的纯度可由99.99%提高到99.999%以上。

伍美珍[24]对粗铟采用电解精炼-区域熔炼法,制得了6N铟。粗铟经三次电解精炼可以达到5N铟,再经过8磁区域熔炼,区域速度20mm/h,加热温度130~150℃,便可以得到6N铟。使用该方法前进行除杂,可以减少电解与熔炼的次数。

2 工艺对比

根据铟的来源以及原料中所含成分的不同,其回收方法也不相同。氧化造渣法、铁矾法、回转炉还原挥发法、碱煮法、酸浸萃取法、硫酸化焙烧用于铟的初步提取,真空蒸馏、电解法用于铟的精炼。各种方法的缺点非常明显:氧化造渣法工艺流程复杂,成本比较高;黄钾铁矾渣法对锌粉、焦炭的消耗比较大;回转炉还原挥发法会造成烟尘,烟气的污染;碱煮法流程长,难度大,成本高;细菌浸出法目前工艺不成熟,还不能用于实践;电解法只能用于铟的精炼;酸浸萃取是当前应用较广泛的方法,虽然操作简单,适应性强,但是萃取时容易乳化,有机相易老化,对环境污染比较大。由于提铟原料一般与多种金属共生,单独使用以上方法中的任何一种都不能获得杂质含量少于0.001~0.1μg/g的金属铟,为了得到杂质含量很低的金属铟必须多种工艺联合使用。

3 结论

①不论是原生铟还是伴生铟,提铟流程中必然会有浸出阶段。但是目前我国大多数企业采用的方法对铟的浸取率都太低,资源浪费太大。所以针对目前我国提铟技术的现状,研究难浸含铟物料中铟的富集以及铟的总提取回收率的提高方法,是铟未来提取工艺中的难点、热点问题。

②我国针对不同物料中的铟已经拥有了自己独特的工艺流程,发明创造了许多新的设备和技术。但是每种提铟工艺都有其不同的优缺点,针对不同的提铟原料我们需要在未来逐渐完善或者创新优越的技术。例如在铟的萃取方法中,P204虽然价格低、使用方便,但它并不是铟的特效萃取,而且容易出现有机相老化、乳化的现象。所以针对该情况,未来应研发高效、特效的铟萃取剂。

③随着我国工业的快速发展,铟作为重要的工业原料,需求量大幅度提升,而面临原生铟资源的逐渐枯竭的局面,贫铟资源和再生铟资源将成为未来铟的主要来源。同时,人们环保意识也在逐步增强,我们在技术创新的同时也要注意保护环境。所以探索更加高效清洁的提铟技术已成为铟提取与富集工艺的主要研究方向和发展趋势。

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微波冶金技术篇4

关键词:激光焊接技术;原理;特点;应用;发展趋势

Abstract: laser as a high speed, high precision, high quality and low deformation of welding technology, has been used widely in the industry. In this paper, the laser welding technology of welding principle, characteristics, process parameters, application field in detail, and connecting with the reality, laser welding technology to the development trend of certain discussion.

Keywords: laser welding technology; Principle; Characteristics; Application; Development trend

中图分类号:P755.1 文献标识码:A 文章编号

前言:激光作为一种电磁波,具有许多自身特有的性质,在工业领域得到了广泛应用。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一,又常称为镭射焊机、激光焊机,按其工作方式常可分为自动激光焊接机、激光模具烧焊机、光纤传输激光焊接机、激光点焊机。

1 激光焊接的原理

激光焊接是利用高能量的激光脉冲辐射至材料,对材料进行微小区域内局部加热,利用激光与金属的相互作用,激光辐射的能量以热传导方式,向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池,达到焊接的目的。

按焊接熔池形成的机理划分,激光焊接有两种基本的焊接机理:热传导焊接和激光深熔焊。前者所用激光功率密度较低(105~106W/cm2),当激光照射到材料表面时,一部分激光会被材料吸收,一部分会被反射,材料吸收后将光能转化为热能市材料表面熔化,然后以热传导的方式向工件内部传递热量形成熔池,最后将两个焊件熔接在一起。热传导焊接熔深浅,深宽比较小。

2 激光焊接的特点

电弧焊、电阻焊、高能束焊(电子束焊、激光焊)、钎焊、电渣焊、高频焊、气焊、气压焊、爆炸焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊等焊接方式,是目前常用的焊接工艺。激光焊接相比于其他焊接方式,具有以下无法比拟的优点:(1)可将进入的热量降到最低的需要量,热影响区域的相变化范围小,因热传导所导致的热变形最低;(2)32mm厚板的单道焊接的工艺参数业经鉴定合格,降低了厚板焊接所需的时间,甚至可不使用填料金属;(3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑;(5)激光束易于聚焦、对准,受光学仪器导引,可放置在工件外适当的距离,进行远距离焊接,甚至可在工件周围的设备或障碍间导引。

3 影响激光焊接的参数

3.1 激光功率密度

功率密度是激光焊接中最关键的工艺参数之一。随着聚焦透镜焦长的变化,功率会随着改变。对于较高的功率密度,表层经过书微秒即可加热至沸点,产生大量金属汽化气体。因此,高功率密度对于打孔、切割、雕刻等材料去除有利。采用较低功率密度,需要经过数毫秒,材料表层温度才能达到沸点,在表层汽化之前,底层已达到熔点,容易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围104~106W/cm2内。

3.2 激光脉冲波形

激光脉冲波形既是区别是材料去除还是材料熔化的重要参数,也是决定加工设备体积及造价的关键参数。当高强度激光束射至材料表面,材料表面将会有60~98%的激光能量被反射损失掉,且反射率随着表面温度的变化而变化。在一个激光脉冲作用周期内,被加工金属的反射率的变化也很大。

3.3 激光脉冲宽度

激光脉冲宽度是激光焊接中的一个重要问题,尤其对于那些薄片材料焊接时,显得更为重要。激光脉冲宽度由熔深与热影响分区决定,激光脉冲宽度越长,热影响分区就越大,熔深随着激光脉冲宽度的1/2次方增大。但激光脉冲宽度的增大会降低其峰值功率,较低的峰值功率又会导致多余的热输入。

3.4 离焦量、焦斑

离焦量为工件材料表面离聚焦光束最小斑点的距离,将会影响激光功率密度以及焊接质量。因为聚焦光束最小斑点的中心功率密度很高,容易使材料蒸发成孔,所以激光焊接通常需要选取一定的离焦量。聚焦光束最小斑点外的各平面上,功率密度的分布相对均匀。通常长焦距的能量密度低,光斑大,能量密度足够情况下,可用于对接头定位精度不高的焊接;短焦距的能量密度较高,光斑小,要求工件配合间隙要小。

4 激光焊接的应用

4.1 在制造业的应用

激光拼焊是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材用激光把边部对焊,焊接成一块整体板,以满足零部件对材料性能的不同要求。从20世纪80年代中期开始,激光拼焊作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。激光拼焊工艺主要是为汽车行业进行配套服务,尤其在车身零部件生产、制造和设计方面,激光拼焊的使用有着巨大的优势。激光拼焊技术在国外轿车制造中得到广泛的应用。

4.2 粉末冶金领域

随着科学技术的不断发展,以及工业技术对材料特殊的要求,冶铸材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料所具有的特殊性能和制造优点,在汽车、飞机、工具刃具制造业等领域中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的飞速发展,它与其它零件的连接问题显得日益突出,使粉末冶金材料的应用受到限制。

4.3 电子工业

激光焊接在电子工业中,尤其是微电子工业中得到了广泛应用。鉴于激光焊接热影响区小,加热迅速集中,热应力低,在集成电路、半导体器件壳体的封装中,显示出了其独特的优越性。在真空器件研制过程中,激光焊接也得到了应用。

5 激光焊接的发展趋势

5.1 新型激光器的研发

目前的激光焊接所使用的激光器主要为大功率CO₂激光器和YAG激光器。激光器的发展仍然集中于激光设备的开发研制上,如提高电源的稳定性和寿命,对于于CO₂激光器要解决放电稳定性的问题,对于YAG激光器要研制开发大容量、长寿命的光泵激励光源等。

5.2 焊接工程的有效控制

在激光加工的光束质量及装置研究方面,应着重放在研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求,以及激光光束和加工质量监控技术上。光学系统及加工头的设计和研制,开展焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术的研究,对掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺具有重要的影响,准确地选择控制参数,可改善激光焊接工程的稳定性,提高激光焊接的焊缝质量,并将离子效应、匙孔效应等各种焊接效应控制在理想的范围内。

结束语:

本文对激光焊接的原理、特点,激光焊接过程中工艺参数,主要应用领域进行了讨论,并在最后提出了激光焊接技术发展的趋势。激光焊接技术凭借其高能量密度、高精度、深穿透、强适应性等特点,被广泛应用在制造业、冶金业等领域,不仅提高了生产效率,也显著提高了焊接质量。在21世纪,激光焊接技术必将在材料连接领域发挥至关重要的作用。

参考文献

[1]鹫尾邦彦.Laser material processing applications in electonic and eletric industries[J].溶接学会论文集,2001,(19):176-191.

[2]程隆双,冯薇.影响激光焊接加工的几个主要参数[J].机电技术,2008,1:58-61.

微波冶金技术篇5

激光加工――工业制造的“多面手”

在工业制造领域,激光加工技术备受青睐。激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性,对金属或非金属材料进行切割、焊接、打孔、表面处理以及微加工。计算机数控技术与激光加工系统的融合,更使得激光加工技术如虎添翼。

目前比较成熟的激光加工技术包括激光快速成型技术、激光焊接技术、激光打孔技术、激光切割技术、激光打标技术、激光热处理和表面处理技术等。激光加工技术在汽车、电子、电器、航空、冶金等工业领域应用广泛,极大地提高了产品质量和劳动生产率,并推动了这些工业领域的技术进步。

早期的激光加工大多局限于微型焊接或打孔。从20世纪70年代开始,随着大功率激光器的问世,激光加工技术获得了蓬勃发展。利用激光束进行工业加工,主要是利用了激光光能的热效应。从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上,其焦点处温度可达10000℃以上。在这样的温度下,任何材料都会在瞬间发生熔化或气化作用。这就是利用激光进行焊接、打孔和切割等加工的基本原理。

激光焊接适用于相同和不同金属材料间的焊接,尤其对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差大的金属焊接表现出很好的适应性。激光打孔具有精度高、通用性强、效率高、成本低等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。激光切割具有切口宽度窄、热影响区小、切口光洁度高、切割速度快等特点,并可切割成任意形状,因此具有很强的适应性。

激光快速成型技术是将激光加工技术与CAD/CAM(计算机辅助设计/制造技术的缩写)技术等相结合而形成的一项新技术,主要用于模具和模型行业。该技术可根据零件的CAD模型,用激光束将光敏聚合材料逐层进行固化,从而精确堆积成样件。因此,利用该技术不需要模具和刀具也能快速精确地制造出形状复杂的零件,这可使许多工业领域的新产品开发变得比较容易。

激光打标的应用领域也十分广泛。所谓激光打标是指利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使局部表层材料发生变化,从而留下永久性标记。激光打出的字符可大可小,这对产品的防伪具有特殊的意义。近年来发展起来的准分子激光打标,现在已广泛应用于微电子工业和生物工程。

激光表面处理是应用潜力很大的表面改性技术之一,特别适用于航空、航天、兵器、核工业、汽车制造业中需要改善耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的零件。激光表面处理的内容很多,主要包括激光退火技术、激光冲击硬化技术、激光强化电镀技术、激光上釉技术、激光相变硬化技术、激光包覆技术、激光表面合金化技术等,这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等都具有重要的作用。如激光退火可使多晶硅的电阻率降到普通加热退火的1/2~1/3, 还可大幅度提高集成电路的集成度。

光刻技术――智能制造业的“巅峰”

1958年,美国科学家基尔比成功地把电子器件集成在一块半导体材料上,从而制造出集成电路――20世纪最伟大的科技发明之一。现在,人类已能够把数十亿个器件装在一块芯片上,制成超大规模集成电路,使得电子设备体积小、重量轻、功耗低、可靠性好。在微芯片集成度飞速发展的背后,光刻技术起到了至关重要的作用,集成电路的断代史更是以光刻技术所能获得的线宽作为主要标志。

每一个微芯片的诞生,都需要经过光的“精雕细琢”。要把复杂的电路设计复制到硅片上,离不开光刻机的投影成像。光刻机就像是一台精密复杂的特殊照相机,是芯片制造中“定义图形”中最为重要的一种机器。光刻是利用光源发出的光来完成图形的复制和转移的。光源的波长越短,光刻的“刀锋”就越锋利,所得到的图形分辨率就越高。同时,光刻机还要求光源系统应具有足够的能量,因为能量越大,其曝光时间就越短。光刻机还要求曝光能量必须均匀地分布在曝光区。

光刻机是诸多现代技术高度集成的产物,在过去的20多年里经历了许多次革命,每一次的变革都加速了微芯片的不断缩小,从而推动着半导体技术遵从摩尔定律而前进。随着微芯片集成度的提高,开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。

光学之眼――为工业产品做“体检”

对工业生产过程以及产品质量的检测是一个专业性很强的工作,需要借助各种有效的技术手段。就拿工业无损探伤来说吧,这可是光学技术大显身手的“舞台”。

工业管道内窥镜可完成对人眼无法直接观察到的场所以及高温、有毒、有害场所的检测,并把检测情况实时地传递和记录下来。管道内窥镜一般由控制器、升降台、摄像头、电缆、爬行器、照明等部分组成。

工业X射线探伤机是一种应用极其广泛的射线检测机械。X射线探伤机利用了X射线能穿透物质并在物质中有衰减的特性,以此来发现金属与非金属材料及其制品的内部缺陷。焊缝中的气孔、夹渣以及未焊透等缺陷,都逃不过X射线探伤机的“眼睛”。利用X射线透照摄影的方法,从X射线胶片上可看出零件和焊点的内部缺陷,以此来评定产品的质量。

微波冶金技术篇6

[关键词]悬浮油、乳化油、分散油、工况参数。

中图分类号:S249 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0349-01

一、前言

在当前严峻的市场和日益严格的环保压力形势下,各企业正在积极开展节能减排,环境治理,挖潜增效活动。某稀土冶炼工业污水120m3/h,水质见表1

污水处理系统主要由隔油、调节池、除油器、中和池、固液分离设备及提升泵组成。

二、主要设备功能与选型

1、平流式隔油槽

污水被引致普通平流式隔油槽,其作用

⑴污水从池一端流入,从另一端流出,停留时间1.5h,比重小于1的浮油上浮。水面设集油管,去除油珠粒径不低于100-150μ的油珠。

⑵去除污水中比重较大的无机物颗粒,减轻下道工序的负荷。

技术参数如下:

数量1台,沉渣室4个,总体积287m3.

提升泵:2台(开1备1) 流量:150m3/h 额定扬程:20m.

2、超声波汽浮除油槽

超声波汽浮池的作用是去除溶液中部分悬浮油、分散油。

含油溶液中存在的乳化油,在油粒表面形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜。保护膜所带的同号电荷互相排斥,使油粒不能接触碰撞和增大,而形成稳定的水包油型浑浊乳状液。

溶液中的乳化油,有的是为了满足工艺需要而配制的乳化液,有的则是水中的油粒在水流湍流下吸附了表面活性剂或细微固体颗粒而自然形成的乳化油。前者由于乳化充分,具有强烈的亲水性,必须在破乳后才能上浮分离;后者由于乳化不充分,具有弱疏水性或弱亲水性,大多可用气液溶合有机分离法除去,少量的则需经破乳后才能分离。破乳就是破坏油粒周围的保护膜,使油、水发生分离。破乳机理主要有两种:一种是使乳液微粒的双电层受到压缩或表面电荷得到中和,从而使微粒由排斥状态转变为能接触碰撞的并聚状态;另一种是使乳化剂界面膜破裂或被另一种不会形成牢固界面膜的表面活性物质顶替,使油粒得以释放和并聚。

本方案采用超声波破乳具体过程如下:

超声波是指频率高于20kHz的超声波,在一定强度下通过媒体时,产生一系列的物理、化学效应。因为超声在液体中波长为10~0.015cm(相当于15kHz至10MHz),远远大于分子的尺寸,而且和液体中产生的空化气泡的崩灭(collapse)有密切关系,其动力来源是声空化(soundcavitation)。足够强度的超声波通过液体时,声波负压半周期的声压幅值超过液体内部静压强时,存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大,在相继而来的声波正压相中气泡又绝热压缩而崩灭,在崩灭瞬间产生极短暂的强压力脉冲,气泡周围微小空间形成局部热点(hotspot),其温度高达5000K,压力达500atm,持续数微秒之后,该热点随之冷却,冷却率达109k/s,伴有强大的冲击波(对均相液体媒质)和时速达400km的射流(对非均相液体媒质)。当超声波通过有微小油粒的流体介质时,其中的油粒开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度,油粒将相互碰撞、粘合,体积和重量均增大。然后,由于粒子变大已不能随超声振动,只能作无规则的运动,继续碰撞、粘合、变大,最后上浮,形成浮油被去除。本装置的除油效率为90%。

超声波由电驱动、气作介质导入除油器,在破乳过程中不破坏溶液的化学特性,所以本方案采用超声波气液溶合有机分离器。去除废水中的油类污染物及悬浮杂质,降低废水COD值,出水进入中和槽。

超声波气浮除油器有效的降解水体中有机污染物,尤其是把难降解的有机污染物分解为环境可以接受的小分子物质,不仅操作简便、降解速度快,还可以单独或与其它水处理技术联合使用,是一种极具产业前景的清洁净化方法。它集高级氧化技术、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身,具有反应条件温和、速度快、适用范围广等特点,可以单独或与其它技术联合使用,具有很大的发展潜力。

汽浮池技术参数如下:

数量:4台

规格:Φ2500X4200

提升泵:4台

额定扬程:32m.

3、气液溶合有机分离器

经超声波破乳的溶液进入气液溶合有机分离器装置,该设备利用高效溶合释放器,在溶液中产生足够数量的细微气泡,细微气泡与溶液中悬浮粒子(悬浮油粒)相粘附,形成整体密度小于溶液的“气泡―颗粒”复合体,使悬浮粒子随气泡一起浮升到溶液面。XC-YF型高效溶合释放器,具有气泡直径小、气泡密度大、气泡均匀、气泡稳定时间长等优点。能够在较低的溶合压力下使溶合利用率大幅度提高,从而实现气浮工艺所追求的“低压、高效、低能耗”的目标。

4、调节池

针对生产废水在时间和水量上的不均匀性,及含有部分固形物,设置调节池调节水质、水量,为系统稳定运行创造适宜的水质条件。将下游处理的流量变化减小到最低限度,同时,通过调节池曝气除油,浮在水面上的污油自流到收油槽,油面下的液体用泵送至纤维球除油器内。调节池参数如下:

数量2,规格:Φ2000X4000水深:3.5m提升泵:2台;扬程35m

5、再生纤维球除油器

作为压力式过滤器中最新型的水质精细处理设备的改性高效纤维球过滤器,是含油污水精细过滤技术的一次突破,是含油污水精细过滤未置级。

该过滤器选用的纤维球滤料,是由经过新的化学配方合成的特种纤维丝做成,其主要特点是经过本质的改性处,将纤维滤料由亲油型改变为亲水型。其滤料直径可达几十微米甚至几微米,具有比表面积大,过滤阻力小等优点,解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。含油污水等方面的精细过滤,纤维球不易粘油,便于反洗再生、过滤精度高。

数量2台,

规格:Φ3900X4000

6、中间槽

存放中和浆液,带搅拌器,防止物料沉淀结垢,确保浆液PH值达标后送至下道工序进行固液分离。

数量:2台,

有效容积:78m3/台

7、分离设备采用厢式暗流压滤机。

型号XAZ260m2/1500

三、运行成绩

运行成绩如表2

四、结语

回用水池处理后的废水存放在水池,达标废水通过外排水泵加压抽送至污泥脱水机进行脱水。清水回用、硫酸钙渣用于建筑材料。

应用此废水处理系统,水质达到一级排放标准,处理费用低,处理后的水80%回收利用,起到了节能减排的作用,对保护周围环境,改善作业环境创造了有利条件,具有良好的环境效益和社会效益,是废水处理的优良方案。

总之,为保护水资源,保护环境,实施可持续发展战略,高浓度有机废水进行处理达到排放标准再排放,紧随环保技术发展的步伐,是环保产业发展的一个重要方向。

参考文献

微波冶金技术篇7

关键词:泡沫柱 有色冶炼 脱硫 应用

随着人类社会的发展,化石燃料的的使用量越来越大,SO2等有害气体的排放量也逐年增加。实际上,大气中的二氧化硫不仅仅来自化石燃料的燃烧,还来自工业废气的排放。我国有色金属冶炼业近年来得到了很大的发展,有色金属冶炼作为冶金业的重要组成部分,其过程需要排放大量的SO2废气,这是冶金业排放二氧化硫的主要来源。

随着生态环境的日益恶化,对工业生产中有害气体排放的控制于处理刻不容缓,有色金属冶炼业作为冶金工业的重要组成部分,自然在控制有害气体排放工作中承担着重要责任。目前工业上对SO2废气处理的一般方法为:先通过一系列复杂工艺回收利用制取硫酸,然后再进行脱硫直至废气中二氧化硫浓度达到国家规定的排放标准才可以排放到大气中,对于本身二氧化硫浓度就不高、回收价值不大的废气,就可以直接进行脱硫,然后排放到大气中。

一、泡沫柱洗涤技术的原理和优势

1.泡沫柱洗涤技术的原理分析

如图(1)所示,泡沫柱洗涤技术的基本原理是利用快速大量翻动的泡沫表面积大、更新速度快的特点,含有大量二氧化硫分子以及其他杂质微粒的废气在经过泡沫时被泡沫吸附,由于泡沫表面积大、更新速度快,因此二氧化硫分子及微粒的吸附率很高,从而达到高效的废气洗涤效果。

图(1) 泡沫柱洗涤技术基本原理图

2.泡沫柱洗涤系统的组成及工作机制

由于工业中处理废气的工艺流程各不相同,为了满足不同工艺的实际需要,一般的泡沫柱洗涤系统有两种,分别是同向喷射器和反向喷射器(结构图见图(2),而在实际的工业生产中,后者的使用几率高于前者。反向喷射器是一种充分利用泡沫柱洗涤技术的典型装置,在有色金属冶炼废气处理过程中扮演者重要角色,也是有色金属冶炼废气处理工作的核心部分。

图(2)反向喷射器的构造和工作机制

3.泡沫柱洗涤技术的优势

就目前的技术水平来讲,在工业废气处理这个领域,泡沫柱洗涤技术以其创新合理的设计和低廉的成本具有明显的技术优势,目前正在采用泡沫柱洗涤技术进行废气处理的有色金属冶炼企业有很多。

泡沫柱洗涤技术的优势主要体现在以下几个方面。

3.1吸附率高。泡沫柱洗涤技术创新性的采用了快速翻动的泡沫作为洗涤材料,充分利用了强烈翻动的泡沫表面积大、更新速度快的特点,对微粒的吸附效果明显。利用泡沫柱洗涤技术组成多级洗涤系统可获得更高吸附率的洗涤效果,实践显示,废气中的微级颗粒再通过三级泡沫柱洗涤系统之后的被吸附率超过了99%。

3.2可洗涤废气量的范围大。泡沫柱洗涤系统对于废气量的变化具有较强的稳定性。很多洗涤系统对废气的通过量要求苛刻,一旦废气通过量发生较大的波动,吸附效率就会大大降低,稳定性不好。而泡沫柱洗涤系统因为是通过大量快速翻动的泡沫来对废气中的颗粒进行吸附,对废气的量的要求比较宽松,一般情况下,泡沫住洗涤系统可以在保证吸附效率的前提下对最佳气体量的1.5倍到2倍的气体量进行洗涤。性能稳定:一般的洗涤系统对循环液的固体杂质含量要求很高,一般情况下,当循环液的固体杂质含量超过3%,洗涤系统就无法正常工作,形成这种约束的原因是喷嘴的直径限制了循环液的固体杂质含量。而泡沫柱洗涤系统采用的是大口径的喷嘴,及时循环液中的固体杂质含量很高,洗涤系统也能正常工作,并且保证正常的吸附效率,泡沫柱洗涤系统对循环液固体杂质含量的限制范围是一般洗涤系统的6~7倍。

3.3操作方便、成本低廉。泡沫柱洗涤技术虽然在技术上取得了很大程度的创新,但是泡沫柱洗涤器的构造并不复杂,操作起来也很方便,设备体积小便于安装和移动,成本低廉,可以为企业节省大量资金,一般情况下安装一套泡沫柱洗涤系统所需要的经费是普通洗涤系统的1/3。

二、泡沫柱洗涤技术在实际中的应用

1.处理有色金属冶炼产生的以SO2为主的废气

一般情况下,在有色金属的冶炼过程中,废气中SO2的含量不同,处理方法也有所不同。一般当废气中SO2含量低于0.5%,直接进行适当的脱硫处理使废气中SO2含量低于国家规定的排放标准即可排放到大气中;当废气中SO2含量高于3%,为了循环利用,充分利用资源,可以以废气为原料,经过一系列工艺制取H2SO4;而SO2在两者之间的情况用传统的处理方法处理起来就非常困难。泡沫柱洗涤技术对于处理SO2含量介于两者之间的废气效果非常明显,在目前该技术领域处于领先地位。

湖南银星公司10万吨每年的富氧底吹铅冶炼厂,每年都会产生大量的SO2废气,该冶炼厂产生的废气成分如下表(3)所示。

表(3)银星公司铅冶炼厂废气成分表

该表显示,废气中主要污染气体为SO2,浓度达到了0.8%,如果直接排放到大气中,对环境的污染作用是巨大的。

该冶炼厂拥有一套完善的废气脱硫设备,该设备以泡沫柱洗涤技术为基本核心原理,通过一系列流程可以对废气中的SO2进行有效的吸附。该设备主要由氧化塔、喷淋塔、泡沫柱洗涤器等部分组成。考虑到废气中二氧化硫含量较高浓度较大,单个洗涤系统很难达到较高的吸附效率,该冶炼厂在实际脱硫过程中充分考虑到这一点,在设备中设计成两级洗涤系统,分别为喷淋塔和泡沫柱洗涤系统,使废气中的二氧化硫得到充分吸附,已达到最高的吸附效率,进而实现废气的高效率洗涤的效果;经过两洗涤系统的吸附,废气中的二氧化硫的浓度已经远远低于国家规定的排放标准,因此,废气在经过该设备一系列的洗涤净化流程后,可以直接经过引风机经烟囱排放到大气中。该设备组成流程如下图(4)所示。

图(4)银星冶炼厂脱硫设备流程图

银星公司该设备在处理废气中二氧化硫时,充分利用利用了泡沫柱涤技术,结合其他洗涤工艺,在一定程度上达到了最高的洗涤效率,不仅为为公司节省了时间和资金,而且大大减少了排放废气中二氧化硫对环境的污染,具有很高的经济效益。

表(5)银星冶炼厂脱硫设备若干经济指标

2.处理制取H2SO4产生的尾气

前面提到,废气中二氧化硫浓度不同,对废气的处理方法也有所不同,当废气中二氧化硫含量超过5%时,可以利用废气制取硫酸,这样不仅可以有效降低废气中二氧化硫的浓度,而且可以实现废物再利用,减少浪费,获得更高的经济效益。在制取硫酸的过程中,二氧化硫含量较高的废气在经过一系列的流程后,虽然浓度降低了很多,但是仍然高于国家规定的排放标准,这是还需要进行废气脱硫处理,才能直接排放,这一过程的运用的主要原理也是泡沫柱洗涤技术。下面仍以银星冶炼厂为例,分析泡沫柱洗涤技术在处理制取硫酸时产生的尾气时的实际应用。下表显示了银星冶炼厂未经处理的成分及浓度。

表(6)银星冶炼厂制酸尾气成分及浓度

如下图(7)为银星冶炼厂处理制取硫酸尾气的装置

图(7)银星公司制酸尾气处理装置图

实践证明,银星冶炼厂的该设备在处理废气制取硫酸时产生的尾气具有很高的效率,尾气在经过泡沫柱洗涤器的处理后,二氧化硫的含量远远低于国家规定的排放标准(处理前后二氧化硫含量对比见下表),在净化效率等方面是其他净化装置难以达到的。而且该设备操作简便,性能稳定,容易保养维修,具有很高的实用价值。

三、总结

泡沫柱洗涤技术创新性的运用剧烈翻动的泡沫作为洗涤媒介,通过泡沫表面的吸附以及内部的包裹,对废气中的二氧化硫及微小颗粒物进行吸附处理,不仅有效地解决了废气污染环境的问题,而且为有色冶炼企业在处理废气方面节省了时间和资金,具有很高的使用价值;从另一方面讲,应用泡沫柱洗涤技术制成的洗涤净化设备,不仅操作简便、性能稳定,而且成本低廉,发展前景广阔,具有很高的投资价值。总而言之,泡沫柱洗涤技术因其处理效率高、稳定性好等一系列优势,在有色冶炼二氧化硫废气治理技术领域占据着主导地位,是目前该领域技术领先者。

参考文献

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[2] 陈南洋. 国内有色冶炼低浓度二氧化硫烟气制酸技术的应用与进展[J]. 工程设计与研究. 2005(02).

[3] 张志凌. 我国有色冶炼低浓度二氧化硫烟气治理现状及对策[J]. 硫酸工业. 2003(05).

[4] YEREMIN O G,TARASOV A V,纪罗军,郭景芝. 低浓度烟气中二氧化硫的脱除[J]. 硫酸工业. 2001(02).

微波冶金技术篇8

关键词:粉末 冶金材料 温压成型

中图分类号:TF124.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(a)-0057-02

粉末冶金成型技术主要含有温压技术、流动性的温压技术以及模壁技术、高速压制技术等新技术。通过对粉末冶金新技术的利用以及该项工艺在现今得到的发展,可以帮助我国的高技术工业获得新的发展。就目前来看,我国的粉末冶金技术为了适应社会发展的需求,也在进行新的改革。现今,该项技术主要向着低成本、高致密化以及高收入、强性能的方向进行新一轮的发展。我国的粉末冶金零件成型技术已经发展了近10年,可以对现今的粉末冶金技术进行全面提高。随着现今我国工业化的发展迅速,工业上对粉末成型制品的需求量也得到提高,对其质量也产生了更高要求[1]。现今,对粉末成型工业的发展产生制约的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的专用压制设备。由于在粉末成型的零件中高强度、精度以及形状较为复杂的零件占有的比重越来越大,且有占据主要地位的趋势,对粉末成型压机的性能以及精度也提出了更为严格的要求。随着粉末成型技术的日益发展以及市场上产生的新需求,多台面的复杂零件在其中占据的比例也将不断扩大。粉末压机在实际生产的过程中,压制设备对于粉末压制零件的成型精度也将会起到新的作用。

1 粉末成型技术的原理分析

粉末成型技术是对计算机的辅助设计进行利用或利用实体反求的方式对相关信息以及零件所需的几何形状、材料、结构信息进行采集,从而在计算机中建立数字化的模型。将所得到的信息输入到计算机进行控制的机电集成系统中后,再逐点逐面进行所需材料的三维成型工作。对其经过必要的处理之后,使其外观、性能以及强度都达到设计要求,从而对原型进行快速准确的制造,并对零部件进行制造的现代化方式[2]。现今,所使用到的快速原型制造技术所采用的原理都是对分层叠加法进行利用,也就是对计算机辅助设计文件以及进行的分层切片进行分层分步骤处理,对计算机控制的成型机进行利用,从而完成材料的形体制造工作。快速原型制造技术现今在模具、汽车以及航空航天、医疗器具等方面都得到了相应的应用,按照快速原型制造技术产品功能,可以将应用分为原型、零部件、模具等方面。

2 温压技术

温压技术主要指的是在粉末冶金领域得到全新技术。利用该项技术可以生产出密度、强度较高且质量优质的零件,因此,在实际应用的范围也是较大的。温压技术主要就是利用特殊的粉末,并将其进行高温、输送以及模具加热灯系统,在其中加入具有特色的剂制成的预合金粉末以及将其中所用到的模具加热到140 ℃左右。需要注意的是,应该将温度的波动控制在12.5 ℃之内,之后再和常规的粉末冶金技术进行统一,开展压制以及烧结工作,最终就可得到粉末冶金的零件。这项技术就被称为温压技术。该项技术的关键点在于温压粉末制备以及温压系统。由于使用到了粉末冶金零件以及温压技术,就可对生产的综合成本得到有效降低。

3 流动温压技术

流动温压技术是对粉末进行一定的温压以及压制,在这过程中,对金属粉末注射成型工艺中存在的特点进行相应的提炼,从而形成的一种全新性冶金零部件形成技术。该项技术主要是对混合粉末流动性以及填充的成形性进行一定的提高,使其可在80 ℃或130 ℃下,对传统压机上可精密成型的几何外形零件进行利用。流动温压技术可对传统粉末冶金技术在成型上的不稳定性进行克服,也可防止在金属注射成形的过程中产生的高成本技术。这样的技术既是一种新的技术,也具有十分广阔的发展前景。流动温压技术是一种新的粉末冶金部件成型技术,主要特点在于可利用相关设备形成十分复杂的几何形状零件。压坯具有密度高,且均匀性较高的特点,对于各种材料的适用性较高。另外,该项技术的工艺十分简单,所需要花费的成本较低。就目前来看,流动温压技术在现今的使用也还是属于开始阶段,主要是因为关键性的制造技术以及致密化机理研究没有得到全面的应用。

4 模壁技术

传统的粉末零件在进行成型的r候,为了使得粉末颗粒之间以及与模壁之间的摩擦减少,在进行粉末混合的时候就应该添加不定量的剂。但是,由于混进的剂密度较低,因此,在制成规格较高的粉末冶金零件的时候将产生不利影响。另外,剂在烧结过程中也会对环境产生严重影响,导致烧结炉的使用时间以及生产产品的主要性能也得到降低。模壁的技术在实际的应用过程中可以将这样的情况进行有效规避,近年来,利用技术已经成为在研究粉末成型技术中的热点问题[3]。现今,要想实现模壁主要有两种方式:首先是对模冲复位时与芯杆以及阴膜进行有机配合,在间隙的过程中可以对毛细作用进行利用,从而将液相剂带入到阴膜的表面。其次,是对喷枪进行利用,将其中带有的一种固态剂粉末直接在压膜型腔中进行喷射。也就是将装有粉靴的前部装有剂装置。利用这两种方式,可以进行常规的压制成膜工作。

5 高速压制技术

高速压制技术主要是国外推行的一项新技术,可以将生产零件的过程与传统进行的压制工序保持一致。混合粉进入材料之后,粉末也可通过送粉靴自动将混合粉填充模腔进行压制成形,在此之后,再将零件顶出,并且可将其转入到烧结的工序之中。与该项技术存在差异的是压制的速度与传统压制工艺速度还存在一定的不同。相比较而言,传统的压制工艺要比该项技术压制速度低500~1 000倍。其中压机锤头的速度在运行的时候可高达2~30 m/s,液压驱动的锤头速度也可达到5~1 200 kg左右。粉末在运行的时候,在0.02 s就可对高能量的冲击进行利用从而产生压制。在压制过程中,也可产生一种较为强烈的冲击波。通过附加的时间间隔,形成多种冲击,就可到达一种更高密度上。该项技术在应用上的生产率、性能以及密度等都较高,且生产的成本较低,可在制造一些难度较低的阀门、主轴以及齿轮时应用。

6 结语

粉末冶金技术属于一项应用十分广泛的零件成型技术,在粉末的冶金技术以及工艺得到迅速发展的今天,可对高技术的发展产生全面推动,也可为材料技术以及材料工程带来新的发展。现今,从我国粉末冶金技术的整体行业发展来看,其发展的技术水平还较低,各项工业设备也较为落后,与国外的相关技术相比,发展的差距较大。因此,需要对粉末冶金技术进行研究开发,可将我国的技术发展水平与国外的差距进行有效缩短,促使粉末冶金技术满足社会发展所产生的新需求。

参考文献

[1] 蔺绍江,熊惟皓,黄玉柱,等.温压成型和微波烧结TiC/316L复合材料的摩擦磨损特性[J].摩擦学学报,2011(5):467-472.

[2] 柯美元,成伟华,陈学锋.剂对不锈钢粉末温压成型工艺的影响[J].新技术新工艺,2014(7):112-114.

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