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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