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随着高新技术产业的发展,新型材料特别是新型功能材料的种类和需求量不断增加,材料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)是制备功能材料的一种全新技术,它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等鲜明特点,可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料,也可用来制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。放电等离子烧结系统(SPS)国内外SPS的发展与应用状况SPS技术是在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结,因此在有的文献上也被称为等离子活化烧结或等离子辅助烧结(plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS)[1,2]。早在1930年,美国科学家就提出了脉冲电流烧结原理,但是直到1965年,脉冲电流烧结技术才在美、日等国得到应用。日本获得了SPS技术的专利,但当时未能解决该技术存在的生产效率低等问题,因此SPS技术没有得到推广应用。1988年日本研制出第一台工业型SPS装置,并在新材料研究领域内推广使用。1990年以后,日本推出了可用于工业生产的SPS第三代产品,具有10~100t的烧结压力和脉冲电流5000~8000A。最近又研制出压力达500t,脉冲电流为25000A的大型SPS装置。由于SPS技术具有快速、低温、高效率等优点,近几年国外许多大学和科研机构都相继配备了SPS烧结系统,并利用SPS进行新材料的研究和开发[3]。1998年瑞典购进SPS烧结系统,对碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料进行了较多的研究工作。国内近三年也开展了用SPS技术制备新材料的研究工作,引进了数台SPS烧结系统,主要用来烧结纳米材料和陶瓷材料。SPS作为一种材料制备的全新技术,已引起了国内外的广泛重视。SPS的烧结原理等离子体和等离子加工技术SPS是利用放电等离子体...
发布时间: 2019 - 11 - 08
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近年来,随着制造工艺和技术的不断发展,人们意识到氮在稳定钢中奥氏体方面存在巨大优势,并可以保留奥氏体所具有的无磁性等优良特性。对于不锈钢产品而言,亦如此。并且,随着3D打印技术的不断发展、应用,金属注射成型(Metal injection molding,MIM)高氮不锈钢在电子工业中的应用优势越来越明显。「高氮不锈钢为替代镍而诞生」不锈钢是人类材料发展史上最伟大的发明之一,如今已经渗透到人类生产与生活的方方面面。由于具有优秀的耐腐蚀性,不锈钢在工业领域被广泛应用于各种恶劣的工业环境中;在生活领域被用来制成各种消费品的零部件或最终产品(如餐具),并能长期保持银亮的金属光泽,受到消费者的喜爱。在不锈钢发展早期,含氮不锈钢的研究并没有引起重视。一是受生产工艺限制,将气态氮加入钢液较为困难;二是氮是否会导致不锈钢变脆在当时具有争议。直到1912年,才有文献首次记载了氮对钢力学性能及稳定奥氏体方面的重大影响。之后,1926年,又有研究报导了氮对铬、铁铬合金有类似的影响。从20世纪30年代开始,陆续有文献记载了将氮加入铁铬合金以提高合金强度的研究。二战期间,由于镍资源的短缺,促使以氮代镍稳定奥氏体的可能性研究成为热点。当时,除了已知的氮对不锈钢结构和强度的影响外,还首次发现了氮对不锈钢耐腐蚀性的有利影响。在高氮钢的发展历史中,有两个因素促进了人们对氮作为不锈钢合金元素意义的思考:一是不锈钢中...
发布时间: 2019 - 10 - 12
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导读说起轴承,它几乎存在于我们生活的每一个角落,我们能想到的大多数机械设备都有它的存在,手机里的振动马达、电脑散热风扇,乃至共享单车、洗衣机、天空中的飞机、海里的舰船……凡是旋转的部分,都需要轴承,是机械设备中不可或缺的核心零部件。而这小小的轴承看似不起眼,却也是衡量一个国家科技、工业实力的重要标准,更被视为“高端装备的关节”。跟许多领域一样,中国在中低端轴承领域早已是全球最大的生产和销售基地,但高端轴承却直到去年才终于有所突破。要造出苛刻条件下工作的高端轴承,得有好钢高铁、大飞机、重载型武器等高端装备上都有高端轴承的使用需求,而要满足高端轴承在精度、性能、寿命和可靠性等方面的要求,轴承材料的高质量和可靠性是决定性因素。在滚动轴承的四大组成部分中,除保持器外,内、外套圈、滚动体(滚珠、滚柱或滚针)都是由轴承钢组成,而轴承钢素有“钢中之王”的称号,是钢铁生产中要求最严的钢种。轴承钢也有很多种类,根据使用要求的不同,化学成分也不相同,其中高碳铬轴承钢占很大的比例,是制造轴承和轴承零件最常用钢种。轴承钢的质量主要取决于以下四个因素:一是钢中的夹杂物含量、形态、分布和大小;二是钢中的碳化物含量、形态、分布和大小;三是钢中的中心疏松缩孔和中心偏析;四是轴承钢产品性能的一致性。这四个因素可以归纳为纯净度和均匀性指标。其中,纯净度要求材料中的夹杂物尽量少,纯净度的好坏对轴承的疲劳寿命有直接影响;...
发布时间: 2019 - 10 - 08
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汽车的核心零部件中,附加值较高的主要有发动机的进排气门、发动机连杆、变速器齿轮中的同步器锥环、油泵主从动齿轮等,在这些零部件的生产中,主流的核心技术便是粉末冶金技术及模具制造。而在粉末冶金模具的制造中,数控电火花加工是一种举足轻重的工艺方法,模具的冲头、型腔等基本上都需要进行放电加工。生产这类模具往往需要大批量的数控电火花加工机床才能满足模具制造周期的要求。笔者曾到访过宁波、南通等地的一些生产汽车零部件的粉末冶金公司,他们的模具经理都非常关注电火花加工的效率问题。因为电汽车零部件粉末冶金模具高效率电火花加工解决方案火花加工本身就是一种加工速度较慢的工艺方法,在电火花加工机床设备有限的情况下,往往会导致粉末冶金模具制造周期延长,也就不能如期完成汽车零部件的生产与供应。如何通过有效、可行的工艺措施,使电火花加工机床在保证加工质量的前提下提高加工速度,依靠高效率的电火花加工生产来缩短模具制造周期?本文就这个问题,从实际加工经验出发,总结了与电火花加工效率直接相关的三大方面:电火花加工工艺、电火花加工机床的调整、电火花加工操作,提出了高效率电火花加工解决方案,希望可以帮助一些企业解决实际的问题。电火花加工工艺相关的要点1.要用金属加工去除大部分材料电火花加工部位在进行加工之前,要采用金属加工方法进行粗加工,仅将刀具精铣困难或无法精铣的部位留给电火花加工,这样使电火花加工的材料量大为减少,可...
发布时间: 2019 - 09 - 30
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随着世界进入电子时代以及各种难加工材料的问世,纳米硬质合金的需求量愈来愈大,迄今为止世界上已有90多个纳米硬质合金牌号。纳米晶硬质合金的应用纳米WC-Co硬质合金,因其特殊的耐磨蚀、高硬度,以及优异的断裂韧性和抗压强度被广泛应用于现代科技各个领域,己被制成加工集成电路板的微型钻头、点阵打印机打印针头、整体孔加工刀具、木工工具、精密模具、牙钻、难加工材料刀具等。其主要应用概括为以下几个方面:(1)金属加工。当初,亚微细WC硬质合金的开发是为了解决高温合金等难加工材料的切削加工的需要,现代纳米WC硬质合金在强度和韧性方面优于亚微细合金,因而更适用于高温合金、钛合金、不锈钢、各种喷涂(焊)材料、淬火钢、冷硬铸铁等的加工。纳米WC硬质合金突破了普通硬质合金的抗弯强度远比高速钢低这个局限,其应用已延伸到高速钢占统治地位的领域。(2)电子工业。电子工业产品的发展趋势是小型化、集成化、精密化。集成电路板材质是环氧树脂粘结玻璃纤维或玻璃纤维增强的塑料。这就要求微型钻头有很高的硬度和耐磨性;而钻头直径很小(一般0.2~0.3mm,甚至0.05mm)、易折断,还要求钻头有高的强度和韧性:并且钻孔需要正确的孔位精度,又要求钻头有高的刚度(弹性模量),这些要求相互矛盾。致使普通硬质合金以及亚微细晶粒硬质合金钻头都难以满足这些要求,只有用晶粒度小于0.5µm的纳米晶粒硬质合金才行。又如点...
发布时间: 2019 - 09 - 29
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粉末冶金在汽车中的应用目前,欧洲平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是14kg,日本为9kg,美国已达到19.5kg以上,预计未来几年可能达到22kg。我国目前平均每辆汽车粉末冶金制品的用量却只有5~6kg,考虑到节能减排因素,国内企业未来会更多使用粉末冶金工艺生产汽车零部件。粉末冶金零部件在汽车中的分布情况如图2所示。其中汽车底盘中有减振器零件、导向器、活塞和低阀座;制动系统中有ABS传感器、刹车片等;泵类零件主要有燃油泵、机油泵和变速器泵中关键零部件;发动机中有导管、座圈、连杆、轴承座、可变气门正时系统(VVT)关键零部件和排气管支座等;变速器中有同步毂和行星齿轮架等零件。随着汽车节能减排要求的提高,最近几年,VVT零部件、变量泵和刹车真空助力泵零件,这三大类节能减排汽车零部件得到了大量的开发和应用。1.VVT粉末冶金零件VVT或VCT(可变凸轮正时系统),是通过配备的控制及执行系统,对发动机凸轮的相位进行调节,从而使得气门开起、关闭的时间随发动机转速的变化而变化,以提高充气效率,增加发动机功率的系统。其原理是根据发动机的运行情况,调整进、排气量及气门开合时间和角度,使进入的空气量达到最佳,提高燃烧效率,降低排放。其优点是省油,功率提升。1980年,阿尔法·罗密欧首次使用VVT技术;1989年,本田首次使用具有可变气门升程能力的VVT技术;2001年,宝马首次使用VVT技...
发布时间: 2019 - 09 - 26
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