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20世紀80年代末,Hoeganaes公司的Musella等人為提高零件密度,在擴散粘結鐵粉制備工藝的研究基礎上,將粉末和模具加熱到一定溫度進行壓制,開發出一種所謂溫壓的新工藝,即ANCORDENSE工藝。溫壓工藝就是采用特制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統,將混有特殊聚合物潤滑劑的金屬粉末和模具加熱至130~150℃,然后按傳統粉末壓制工藝進行壓制和燒結以提高壓坯密度的新方法據資料分析,雖然溫壓工藝比常規的一次壓制燒結工藝的相對成本提高了20%,但比滲銅工藝、復壓燒結工藝、粉末熱鍛工藝分別降低了20%、30%和80%的成本,開拓了粉末冶金應用的潛力。因而被譽為“開創粉末冶金零件應用新紀元的一次新型制造技術”,為零部件在性能和成本之間找到一個理想的結合點,也被認為是進人90年代以來粉末冶金零件生產技術方面最為重要的一項技術進步"。目前,在粉末制備、工藝優選、溫壓及燒結行為、致密化機理等方面均進行了廣泛的研究,并實現了工業化生產。  金屬注射成形技術的發展 金屬注射成形MIM(Metal Injection Molding)是傳統粉末冶金工藝與現代塑料注射成形工藝相結合而形成的一門新型近凈成形技術。最早可追溯于20世紀30年代開始的陶瓷火花塞的粉末注射成形制備,隨后的幾十年間粉末注射成形主要集中于陶瓷注射成形。直到1979年,由Wiech等人組建的Parmatech公司的金屬注射成形產品獲得兩項大獎,以及當時的Wiech和Rivers先后獲得專利,粉末注射成形才開始轉向以金屬注射成形為主導。  流動溫壓粉末成型技術的產生 金屬粉末注射成形技術適用于大批量制造具有復雜幾何形狀、高性能、高精度的零件,在產業化方面也取得突破性進展。但該工藝在粉末中需要加人較多的粘結劑,粉末需用≤10um的超細近球形粉,從混料到脫脂、燒結,工序較復雜,工藝要求嚴格,特別是需要較長的脫脂和燒結時間,造成制造成本往往偏高。流動溫壓成形(WFC:Warm Flow Compaction)正是在金屬粉末溫壓的基礎上,結合了金屬粉末注射成形工藝的優點,通過加人適量的粗粉和微細粉末以及加大熱塑性潤滑劑的含量而大大提高了混合粉末的流動性、填充性和成形性¨。由于在壓制時混合粉末變成具有良好流動性的粘流體,既具有液體的優點,又有很高的粘度,并減小摩擦力,使壓制壓力在粉末中分布均勻,還得到了很好的傳遞。這樣,粉末在壓制過程中可以流向各個角落而不產生裂紋,從而使密度也得到了很大的改善。該技術由德國Fraunhofer先進材料與制造研究所(IFAM)于2001年首次報道。 流動溫壓可以在80~130℃溫度下,在傳統壓片機上精密成形形狀非常復雜的工件,如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等的復雜工件,而不需要其后的二次機加工。WFC技術既克服了傳統冷壓在成形復雜幾何形狀方面的不足,又避免了注射成形技術的高成本,是一項極具潛力的新技術,具有廣闊的應用前景。 
燃料電池是一種將燃料氣體(或液、固燃料氣化后的氣體)的化學能直接轉換為電能的大規模、大功率、新型而清潔的發電裝置,它是除水力發電、熱能發電和核能發電之外的第四種發電技術,它不但具備高的能量轉換效率,同時是一種清潔的能源。根據電池中所用的電解質不同,目前已發展出了五大類型:(1)堿性燃料電池(AFC);(2)磷酸型燃料電池(PAFC);(3)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC);(4)固體氧化物燃料電池(SOFC);(5)質子交換膜型燃料電池(PEMFC)。固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,簡稱SOFC)屬于第三代燃料電池,是在中高溫運行條件下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效率、環境友好地轉化成電能的全固態發電裝置。從可持續發展角度來看,SOFC極具發展前景,被普遍認為是在未來會得到廣泛應用的一種燃料電池。 SOFC中涉及到的關鍵材料主要包括陰極、電解質、陽極、連接體和密封等部件的材料。在SOFC中,陽極是燃料氣體(H2或碳氫化合物)的氧化反應發生的場所,因此用于制備陽極的材料需滿足一定要求:(1)陽極的主要功能是作為電催化劑,催化通過電解質傳遞過來的氧離子與燃料之間發生的氧化反應,電化學反應所產生和消耗的電子通過外部電路進行輸送,從而產生電流,因此陽極材料必須具備對于某些具體反應的較高電催化性能。(2)必須有足夠的電子電導率,以降低有效電阻。(3)由于SOFC要經受熱循環,因此陽極材料須在高溫還原氣氛中保持化學穩定、物相穩定和微觀結構穩定,包括不與電解質、集電器發生相互作用,保持一定孔隙率以降低濃差極化電阻,保持良好的表面形貌以減小與其它組元的接觸電阻。(4)其熱膨脹系數應與其他材料的熱膨脹系數相匹配,從而保證接觸界面的穩定。(5)直接氧化SOFC陽極需要具有耐碳性和耐硫性。(6)對于陽極支撐的SOFC,則要考察其機械強度。(7)在開發新材料的時候,除了以上要求外,還要考慮其性能的可重復性、成本等因素。滿足以上條件的材料主要包括金 屬、金屬陶瓷和混合導體。 純金屬陽極不能傳導O2-,燃料的電化學反應只能在陽極和電解質的界面處發生。不僅如此,金屬陽極同電解質的熱膨脹匹配性不好,多次加熱冷卻的循環后,容易在界面處產生裂痕導致電極剝落。另外,金屬陽極在高溫下易燒結、氣化,這些都會嚴重影響電池的工作性能。 由于出色的電化學性能,目前Ni/YSZ金屬陶瓷陽極是以氫為燃料的SOFC的首選。金屬Ni因其便宜的價格及較高的穩定性,常與電解質氧化釔穩定的氧化鋯混合制成多孔金屬陶瓷Ni/YSZ,Ni/YSZ是目前應用最廣泛的SOFC陽極材料。Ni/YSZ金屬陶瓷陽極是將具有催化活性的金屬Ni粉分散到電解質材料YSZ基體中經燒結而形成的復合材料。YSZ的作用是提供承載Ni粒子的骨架和阻止在運行過程中Ni粒子團聚,使陽極保持多孔的微觀構造,增大三相界面,并且使陽極的熱膨脹系數與其他組元相匹配。綜合考慮電導率和熱膨脹系數,一般采用Ni占35%,這樣既保持陽極層的電子電導率,又可降低與其他電池元件的熱膨脹系數失配率。 燃料電池陰極材料為多孔的鍶摻雜的錳酸鑭(LSm),多孔材料的制備只能采用粉末冶金技術。電解質材料為燒結Y2O3摻雜的ZrO2粉末制備而成。
金屬粉末注塑成型技術是近幾年很熱門的一種金屬近凈成型技術,該工藝與其他金屬成型工藝有什么區別呢?    首先我們介紹下MIM--MetalInjection Molding:粉末注射成形技術是將現代塑料注射成形技術與傳統粉末冶金工藝相結合而形成的一種新型粉末冶金近凈成形技術。    該技術主要技術特點包括:1、能直接成形幾何形狀復雜的小型零件(0.03g~200g);2、零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光潔度好(粗糙度1~5μm);3、產品相對密度高(95~100%),組織均勻,性能優異;4、適合各種粉末材料的成形,產品應用十分廣泛;5、原材料利用率高,生產自動化程度高,適合連續大批量生產。 適用材料與應用領域      MIM技術原則上可適用于任何能制成粉末的材料,目前應用的MIM材料體系主要有:不銹鋼,鐵基合金,磁性材料,鎢合金,硬質合金,精細陶瓷等系列。所制備的零件廣泛應用于航空航天工業、汽車業、軍工業、醫療、機械行業、日用品等領域。MIM與其他成形工藝特點的比較1.與傳統粉末冶金工藝比較    MIM作為一種制造高質量精密零件的近凈成形技術,具有常規粉末冶金方法無法比擬的優勢。MIM能制造許多具有復雜形狀特征的零件:如各種外部切槽,外螺紋,錐形外表面,交叉通孔、盲孔,凹臺與鍵銷,加強筋板,表面滾花等等,具有以上特征的零件都是無法用常規粉末冶金方法得到的。2.與比精密鑄造比較    精密鑄造對于熔點相對較低的金屬或合金,精密鑄造也可以成形三維復雜形狀的零件。但對于難熔金屬和合金、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷等卻無能為力,這是精密鑄造的本質所決定的。另外,對于尺寸小、壁薄、大批量的零件采用精密鑄造是十分困難或不可行的。MIM和精密鑄造特點的比較3.與機加工比較    傳統機械加工法,近來靠自動化而提升其加工能力,在效率和精度上有極大的進步,但是基本的程序上仍脫不開逐步加工(車削、刨、銑、磨、鉆孔、拋光等)完成零件形狀的方式。    機械加工方法的加工精度遠優于其他加工方法,但是因為材料的有效利用率低,且其形狀的完成受限于設備與刀具,有些零件無法用機械加工完成。相反的,MIM可以有效利用材料,形狀自由度不受限制。對于小型、高難度形狀的精密零件的制造,MIM工藝比較機械加工而言,其成本較低且效率高,具有很強的競爭力。MIM技術彌補了傳統加工方法在技術上的不足或無法制作的缺憾,并非與傳統加工方法競爭。MIM技術可以在傳統加工方法無法制作的零件領域發揮其特長。MIM和機加工特點的比較
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