粉末冶金是一个统称术语,涵盖了利用金属粉末制造金属组件的若干种工艺。 主要工艺包括:


为确保此类金属组件始终具有一致的出色质量,必须仔细分析和表征金属粉末的性能,以确保具有良好的粉末流动性、填充度和摩擦力以及理想的金属组成。 Malvern Panalytical 为这些工艺提供了多种材料表征解决方案。

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为什么材料表征对于粉末冶金至关重要?

使用粉末冶金工艺生产的组件在性能上高度依赖于其基本的微结构。 而微结构又取决于原材料的性能和所使用的工艺条件。 在工艺条件固定的情况下,最大的不确定性就来自于材料。 材料性能不一致就会导致组件成品的性能不一致。 因此,要使用粉末冶金工艺生产出质量一致的组件,制造商必须了解并优化材料的特性。

哪些特性对粉末冶金很重要?

粒度粒形是粉末冶金工艺中的关键参数,因为它们会影响粉末流动性、粉末填充度以及颗粒间摩擦力等重要性能。 为保证成型坯和烧结组件达到所需的强度和密度,必须对这些性能进行优化。 化学成分也非常重要 - 因为金属粉末需要符合指定材料的合金成分,而这会影响成品的性能。

晶体结构也会影响金属粉末和最终组件的机械性能。 为此,需要对粉末生产和粉末金属产品制造工艺进行设计,以便为所需的应用生产出具有合适物相成分、粒度和结构的材料,同时还要最大程度地减少残余应力

最后,对于金属注塑成型等工艺,由于此类工艺的原料为分散在聚合物/蜡基质中的粉末,原料的流变性能变得至关重要。 这些性能受颗粒特性(包括粒度、粒形和分布)以及粘结剂特性(如分子量分子结构)的影响。 因此,制造商必须能够控制这些特性。

精选内容

Malvern Panalytical 提供哪些粉末冶金解决方案?

为帮助增材制造商对粉末冶金工艺使用的材料进行表征,我们提供了多种分析工具。 对于颗粒表征,我们的主要解决方案是可高度自动化运行的 Mastersizer 3000 和 Morphologi 4 台式仪器。 Mastersizer 3000 使用激光衍射技术来测量粒度分布。 使用我们的 Insitec 仪器,还可在生产线上利用此技术。 对于粒形分析,Morphologi 4 自动成像系统使用数码相机来采集分散颗粒的高质量 2D 图像,并提供颗粒特定的大小和形状信息。

对于元素分析,我们提供了 X 射线荧光 (XRF) 解决方案,这些解决方案具有落地式 (Zetium) 和台式 (Epsilon) 两种类型,以满足不同的应用需求。 此外,为了支持结构和晶体分析,我们推出的主要解决方案有 X 射线衍射 (XRD),这种系统同样提供落地式 (Empyrean) 和台式 (Aeris) 两种类型。 最后,在测定聚合材料的分子量和结构方面,我们的主要解决方案是基于凝胶渗透色谱技术的 Omnisec 系统。

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