




金属粉末冶金中的烧结气氛相关
金属粉末冶金是一种利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制成金属或合金零部件的技术。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此应用十分广泛。技术特点:拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽,同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。在金属粉末冶金制品烧结中,烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。下面我们就一起来了解一下:
一、保护气氛:保护气氛分为还原性气氛和中性气氛,还原性气氛又分为氢气和分解氨。在烧结过程中,保护气氛的主要作用是保护烧结制品不被氧化。
氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性,是一种化学活性较强的可燃性无***体,常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛;
分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体,在粉末冶金中即可作为还原剂,也用来作为烧结气氛,除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外,大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。
中性气氛:中性气氛主要包括氮气、氨气和真空,真空烧结能够避免气氛中的***成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。
二、可控气氛:这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热),都由碳氢化合物转化而成。
放热型可用于控制粉末冶金(含***成形)烧结制品中的碳含量控制,分为淡型和浓型气氛,淡型放热气氛的碳势很低,用作低碳钢、铜制品的烧结时,只用作无氧化加热;浓型放热气氛的碳势较高一些,可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。
吸热型气氛与放热型气氛相比较,是一种还原性更强、碳势更高的可控气氛,在粉末冶金中主要用于铁基零件和铜基零件烧结时作保护气氛,有时也作为渗碳剂使用。
三、空气气氛:这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体,也可以看作是在常压状态下烧结,一般在金属复合材料和陶瓷材料的烧结制品中应用
MIM如何选择粘结剂
粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
MIM用粘结剂应满足如下要求:
与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;
粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:
粘结剂是怎么分类的?
一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自独特的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。电控系统有手动、自动电控系统,由用户任意选择和要求,操作方便、可靠。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。
其中,热塑性粘结剂应用***广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 :
热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。各组成部分作用如下:
高分子聚合物:黏度高,强度高,在***后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期快速热熔脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
科学家3D打印出1颗完整的小心脏
据报道,以色列科学家运用3D打印技术,成功制造出樱桃大小的心脏,期待有朝一日能印出人类的心脏,造福等待换心的人。如上所述,与球形颗粒粉末相比,不规则形状颗粒压制的压坯具有较高的生坯强度。据以色列特拉维夫大学(Tel ***iv University)的研究团队日前在Advanced Science期刊上发表研究成果显示,他们成功运用3D打印技术印出樱桃大小的心脏,跟兔子的心脏一样大,而且不只是结构,还包括了细胞、血管、心室等,开创***科技首例。
用于打印的原料是人类***,科学家从受试者身上切下一块脂肪***,然后把细胞物质分离出来,经过重编程后成为多功能性gan细胞,再分化为心脏细胞或内皮细胞。
同时,胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质(Extracellular Matrix;ECM)经处理后成为水凝胶,并和分化后的细胞混合,拿来当作3D打印的“墨水”。
***重要的是,由于打印的原料取自接受移植者自己本身,故可以避免排斥反应。
科学家的下一个挑战,是教打印出来的心脏跟真的心脏一样跳动。它目前能做到“收缩”,但是还无法完成“泵血功能”的作用。,科学家也还需要研究怎样扩大规模,才有足够的细胞***做出真正人类大小的心脏。
该团队表示会先尝试把打印的心脏移植到动物身上,下一步才是人类。他们希望未来10年内,全世界的ding尖***里都可以有一台3D打印机,让qi官打印得以成真、普及。