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第1章 绪言 1

1.1粉末冶金科学的基本定义 1

1.2粉末冶金工艺 1

1.3粉末冶金发展简史 2

1.4粉末冶金科学与技术的特点与应用 3

1.5粉末冶金的未来 5

问题与习题 6

参考文献 6

第2章 粉体制备的原理与技术 8

2.1概述 8

2.2机械粉碎法 10

2.2.1球磨的基本规律 10

2.2.2影响球磨的因素 13

2.2.3球磨能量与粉末粒径的基本关系 14

2.2.4强化研磨 15

2.3氧化物还原法 17

2.3.1还原过程的基本原理 17

2.3.2碳还原法 28

2.3.3气体还原法 34

2.3.4金属热还原法 44

2.4还原-化合法 46

2.4.1还原-化合法制取碳化钨粉 46

2.4.2还原-化合法制取硼化物 49

2.5其他化学法 52

2.5.1热分解法 52

2.5.2液相沉淀法 52

2.5.3气相沉淀法 53

2.5.4固-固反应合成法 59

2.6雾化制粉的基本原理与技术 59

2.6.1雾化原理 60

2.6.2喷嘴结构 65

2.6.3影响雾化粉末性能的因素 67

2.6.4气体和水雾化的技术与工艺 71

2.6.5离心雾化法 76

2.7电解法制备粉末的原理与技术 79

2.7.1水溶液电解法 80

2.7.2影响粉末粒度和电流效率的因素 87

2.7.3熔盐电解法 91

问题与习题 93

参考文献 94

第3章 粉末结构与性能分析 95

3.1粉末及其性能 96

3.1.1粉末体 96

3.1.2粉末颗粒 96

3.2粉末微观结构与性能 97

3.2.1粉末形貌 97

3.2.2粉末微观结构 97

3.3粉末的性能 99

3.3.1单颗粒的性质 100

3.3.2粉末的化学成分 100

3.3.3粉末的物理性能 101

3.3.4粉末的工艺性能 105

3.4粉末粒度与粒度分布 108

3.4.1粉末粒度 108

3.4.2粒度和粒度组成 110

3.4.3粒径基准 110

3.4.4粒度分布基准 111

3.4.5粒度分布函数 114

3.4.6平均粒度 115

3.4.7粒度测定原理 116

3.5粉末性能测定技术 116

3.5.1粒度测定分类 116

3.5.2粒度测量技术 117

3.5.3粒度分析技术的比较 127

3.5.4粒度分析中存在的问题 128

3.6颗粒形状表征 128

3.7粉末比表面积分析 129

3.7.1粉末比表面积 129

3.7.2形状因子 129

3.7.3空气透过法 131

3.7.4气体吸附法 133

问题与习题 137

参考文献 138

第4章 成形前粉末的预处理 139

4.1概述 139

4.2粉末退火 139

4.3团聚粉末的分散 140

4.4粉末混合 141

4.4.1粉末混合的意义 141

4.4.2粉末形状、粒度和纯度调整 142

4.4.3混合物的均匀性 142

4.4.4粉末混合方法 144

4.4.5干燥粉末的混合 145

4.4.6混合粉末的密度计算 147

4.5粉末的充填 147

4.5.1粉末充填的意义 147

4.5.2改善粉末充填的技术 148

4.6成形剂与润滑剂 149

4.6.1成形剂 149

4.6.2润滑剂 150

4.7筛分 152

4.8粉末制粒 152

4.9粉末操作安全与健康因素 154

问题与习题 155

参考文献 156

第5章 粉体压制成形原理与技术 157

5.1概述 157

5.2粉体压制成形 157

5.2.1粉末压制现象 157

5.2.2粉末压制时的位移与变形 158

5.2.3金属粉末的压坯强度 161

5.3普通压制成形过程 163

5.3.1刚性模压制 163

5.3.2模压产品分类 164

5.4压制过程中力的分析 165

5.4.1应力和应力分布 165

5.4.2侧压力和模壁摩擦力 166

5.4.3脱模压力 170

5.4.4弹性后效 171

5.5压制压力与压坯密度的关系 172

5.5.1金属粉末压制时压坯密度的变化规律 172

5.5.2压制压力与压坯密度关系的解析 172

5.6压坯密度对压坯强度的影响 180

5.7压制压力对压坯强度的影响 181

5.8压坯密度的分布分析 182

5.8.1压坯中密度分布的不均匀性 182

5.8.2影响压坯密度分布的因素 182

5.8.3影响压制过程的因素 184

5.9模具与压坯设计 191

5.9.1模具设计 191

5.9.2压制工艺设计 192

问题与习题 192

参考文献 194

第6章 特殊成形技术 195

6.1等静压成形 195

6.1.1等静压压制的基本原理 195

6.1.2冷等静压压制 197

6.1.3冷等静压成形工艺 199

6.1.4热等静压成形 200

6.2粉末无压成形 205

6.2.1粉浆浇注 205

6.2.2冻干铸造法 209

6.2.3喷射成形 209

6.3粉末挤压成形 213

6.3.1粉末挤压成形的原理 213

6.3.2金属粉末的增塑挤压 214

6.3.3增塑粉末挤压成形工艺 216

6.4粉末热压成形 221

6.4.1热压致密原理 221

6.4.2热压工艺的特点 222

6.5粉末注射成形 223

6.5.1粉末注射成形的基本原理 223

6.5.2粉末-黏结剂混合物 226

6.5.3注射成形工艺 227

6.5.4粉末冶金注射成形技术的特点 228

6.6温压成形 229

6.6.1温压工艺 229

6.6.2温压技术的特点 230

6.6.3温压工艺的核心技术与温压技术的致密化机理 230

6.7粉末连续成形 231

6.7.1粉末轧制成形 231

6.7.2粉末轧制法的特点和分类 232

6.7.3粉末轧制原理 233

6.7.4金属粉末的轧制工艺 235

6.8粉末锻造成形 237

6.8.1粉末锻造致密化机理 237

6.8.2粉末冷锻成形 239

6.9其他成形技术 242

问题与习题 242

参考文献 243

第7章 粉体材料烧结致密化原理与技术 245

7.1概述 245

7.2烧结过程的热力学基础 246

7.2.1烧结的基本过程 246

7.2.2烧结的热力学问题 247

7.2.3烧结驱动力的计算 248

7.3烧结理论与物质迁移 252

7.3.1烧结的基本概念 252

7.3.2物质迁移机理 254

7.3.3烧结初期 263

7.3.4烧结中期 265

7.3.5烧结末期 265

7.3.6数据分析 268

7.3.7烧结图 269

7.4烧结孔隙结构的变化 269

7.4.1烧结孔隙的结构 269

7.4.2烧结中的压制压力效应 271

7.5固相烧结 273

7.5.1单元系粉末烧结 273

7.5.2多元系粉末烧结 279

7.6液相烧结 291

7.6.1液相烧结的基本条件、过程和机构 291

7.6.2晶粒粗化 300

7.6.3液相烧结举例 301

7.6.4熔渗 304

7.7活化烧结 307

7.7.1活化烧结的概念与条件 307

7.7.2烧结活化能 308

7.7.3钨的活化烧结 308

7.7.4电火花烧结 309

7.8强化烧结 310

7.9烧结气氛 313

7.9.1气氛的作用与分类 313

7.9.2还原性气氛 314

7.9.3真空烧结 314

7.9.4烧结气氛的选择 315

7.9.5烧结设备 318

7.10烧结后处理 320

7.10.1表面处理 320

7.10.2浸渍处理 320

7.10.3阳极化处理 321

7.10.4喷砂与摩擦抛光处理 321

7.10.5探伤检查 322

问题与习题 323

参考文献 324

第8章 粉末冶金材料的结构与特性 326

8.1粉末冶金材料的孔隙特征 326

8.1.1粉末冶金材料孔隙度、密度和孔径的测定 326

8.1.2粉末冶金材料的透过性能 327

8.2孔隙与力学性能关系 329

8.2.1动态性能 329

8.2.2硬度与孔隙的关系 331

8.2.3弹性模量与孔隙的关系 332

8.2.4强度与孔隙的关系 334

8.2.5韧性与孔隙的关系 334

8.3物理性能与孔隙的关系 335

8.3.1传导性 335

8.3.2磁性能 337

8.3.3热膨胀性 338

8.3.4导电性 338

8.3.5表面性能 339

8.4工艺性能与孔隙的关系 342

8.4.1加工性能与孔隙的关系 342

8.4.2粉末冶金产品热处理 343

问题与习题 346

参考文献 346

第9章 粉末冶金材料与技术应用 348

9.1概述 348

9.2粉末冶金科学与技术应用 348

9.2.1材料结构与成分设计 348

9.2.2粉末冶金多孔材料的应用 351

9.2.3粉末冶金电子及难熔金属材料 351

9.2.4磁性材料 352

9.2.5热应用 353

9.2.6粉末冶金高温材料 354

9.2.7摩擦材料 354

9.2.8高密度及低密度合金材料的制备与应用 355

9.2.9高硬度材料 357

9.2.10耐蚀结构材料及应用 358

9.2.11耐磨材料的应用 360

9.2.12复合材料的应用 360

9.3粉末冶金材料强韧化技术及应用 363

9.3.1粉末冶金弥散强化高温合金 363

9.3.2颗粒强化 369

9.3.3纤维强化 378

问题与习题 384

参考文献 384

附录 386

附录A粉末冶金科学基础名词注释 386

附录B材料常数与性质 393