金屬粉末燒結(jié)板作為一種重要的材料,在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其發(fā)展與粉末冶金技術(shù)的進(jìn)步緊密相連,從早期簡(jiǎn)單的應(yīng)用逐步發(fā)展成為現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的材料。了解金屬粉末燒結(jié)板的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及未來趨勢(shì),對(duì)于推動(dòng)其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新具有重要意義。粉末冶金方法起源于公元000 年后,埃及人在一種風(fēng)箱中用碳還原氧化鐵得到海綿鐵,經(jīng)高溫鍛造制成致密塊,再錘打成鐵器件,這可以看作是粉末冶金技術(shù)的雛形。19 世紀(jì)初,俄、英等國(guó)將鉑粉經(jīng)冷壓、燒結(jié),再進(jìn)行熱鍛得到致密鉑,并加工成錢幣和貴重器物,進(jìn)一步展示了粉末冶金的可能性,但此時(shí)技術(shù)尚處于初級(jí)階段,應(yīng)用范圍極為有限。運(yùn)用納米級(jí)金屬粉末,憑借其高比表面積特性,提升燒結(jié)板強(qiáng)度與韌性,優(yōu)化性能表現(xiàn)。徐州金屬粉末燒結(jié)板貨源源頭
隨著納米技術(shù)和微粉制備技術(shù)的發(fā)展,納米與亞微米級(jí)金屬粉末在金屬粉末燒結(jié)板中的應(yīng)用逐漸成為研究熱點(diǎn)。這些超細(xì)粉末具有極大的比表面積和高表面能,能夠改善燒結(jié)板的性能。在電子封裝領(lǐng)域,采用納米銀粉制備的燒結(jié)板,由于納米銀顆粒間的燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力大,在較低溫度下就能實(shí)現(xiàn)良好的燒結(jié)結(jié)合,形成高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱的連接層。與傳統(tǒng)微米級(jí)銀粉燒結(jié)板相比,納米銀粉燒結(jié)板的電導(dǎo)率可提高 10% - 20%,熱導(dǎo)率提高 15% - 25%,有效解決了電子器件散熱和信號(hào)傳輸中的關(guān)鍵問題,滿足了電子設(shè)備小型化、高性能化對(duì)封裝材料的要求。鷹潭金屬粉末燒結(jié)板生產(chǎn)廠家制備含相變材料的金屬粉末,使燒結(jié)板具備溫度調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能功能。
還原法制備的金屬粉末純度高,活性大,在燒結(jié)過程中具有良好的燒結(jié)活性,能夠在較低溫度下實(shí)現(xiàn)致密化。這是因?yàn)檫€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(kuò)散和結(jié)合。然而,還原法生產(chǎn)需要在高溫和特定的還原氣氛下進(jìn)行,對(duì)設(shè)備的要求較高,投資較大,且生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制溫度、氣體流量和反應(yīng)時(shí)間等參數(shù),以確保還原反應(yīng)的充分進(jìn)行和粉末質(zhì)量的穩(wěn)定性。電解法是通過電解金屬鹽溶液或熔融鹽,使金屬離子在陰極上得到電子析出,形成金屬粉末。以電解硫酸銅溶液制備銅粉為例,在電解槽中,陽極通常為可溶性的銅陽極,陰極一般采用不銹鋼或鈦等材料制成。當(dāng)直流電通過硫酸銅溶液時(shí),陽極上的銅原子失去電子變成銅離子進(jìn)入溶液,溶液中的銅離子在陰極上獲得電子,沉積在陰極表面形成銅粉。
注射成型過程主要包括注射料制備、注射成型、脫脂等步驟。注射料制備時(shí),要確保金屬粉末與粘結(jié)劑充分混合,形成均勻穩(wěn)定的混合物。粘結(jié)劑的選擇和用量對(duì)注射料的流動(dòng)性和成型性能至關(guān)重要,過多的粘結(jié)劑會(huì)導(dǎo)致脫脂困難,且在燒結(jié)后可能會(huì)留下較多的雜質(zhì);過少的粘結(jié)劑則無法保證粉末的粘結(jié)效果,使注射料的流動(dòng)性變差。注射成型過程中,注射機(jī)的注射壓力、注射速度、模具溫度等參數(shù)需要精確控制,以確保注射料能夠順利填充模具型腔,并形成質(zhì)量良好的坯體。脫脂是注射成型后的關(guān)鍵步驟,其目的是去除坯體中的粘結(jié)劑。脫脂方法有多種,如熱脫脂、溶劑脫脂、催化脫脂等。熱脫脂是通過加熱使粘結(jié)劑分解揮發(fā),但加熱過程中要控制好升溫速率和溫度,避免坯體因粘結(jié)劑快速分解而產(chǎn)生裂紋或變形。溶劑脫脂則是利用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑,其優(yōu)點(diǎn)是脫脂速度快,但需要注意溶劑的回收和環(huán)保問題。催化脫脂是在催化劑的作用下,加速粘結(jié)劑的分解,能夠提高脫脂效率和質(zhì)量。采用微膠囊技術(shù)包裹添加劑粉末,在燒結(jié)時(shí)按需釋放,調(diào)控?zé)Y(jié)板性能。
金屬粉末燒結(jié)板內(nèi)部孔隙率可依據(jù)實(shí)際需求,通過調(diào)整粉末粒度組成、成型壓力以及燒結(jié)工藝等參數(shù)進(jìn)行精細(xì)控制。這種可控的孔隙率賦予了燒結(jié)板獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性。例如,在過濾領(lǐng)域應(yīng)用的燒結(jié)板,通過精確控制孔隙大小和分布,能夠?qū)μ囟椒秶念w粒實(shí)現(xiàn)高效過濾。其內(nèi)部孔隙彎曲配置、縱橫交錯(cuò),形成典型的深層過濾結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)過濾材料相比,不僅過濾精度高,而且具有更強(qiáng)的納污能力,能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的過濾性能,有效延長(zhǎng)了設(shè)備的維護(hù)周期和使用壽命。研發(fā)多元合金粉末,融合多種金屬優(yōu)勢(shì),讓燒結(jié)板具備更的綜合性能,適應(yīng)復(fù)雜工況。貴州金屬粉末燒結(jié)板生產(chǎn)廠家
運(yùn)用納米級(jí)金屬粉末,利用其高比表面積特性,提升燒結(jié)板的強(qiáng)度與韌性,性能更優(yōu)。徐州金屬粉末燒結(jié)板貨源源頭
金屬粉末燒結(jié)技術(shù)早可追溯至20世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)主要用于制備鎢絲等簡(jiǎn)單制品。20世紀(jì)30年代,德國(guó)率先開發(fā)出青銅燒結(jié)過濾器,標(biāo)志著金屬粉末燒結(jié)板開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。這一階段的產(chǎn)品主要采用簡(jiǎn)單的壓制-燒結(jié)工藝,材料體系以銅、鎳等傳統(tǒng)金屬為主,產(chǎn)品性能相對(duì)單一。隨著粉末冶金技術(shù)的進(jìn)步,金屬粉末燒結(jié)板進(jìn)入快速發(fā)展期。不銹鋼、鈦合金等新材料體系相繼出現(xiàn),等靜壓、粉末軋制等新工藝開始應(yīng)用。產(chǎn)品性能提升,應(yīng)用領(lǐng)域從簡(jiǎn)單的過濾擴(kuò)展到化工、汽車等多個(gè)行業(yè)。徐州金屬粉末燒結(jié)板貨源源頭