微波冶金技术精选(九篇)
第1篇：微波冶金技术范文
1.1粉末冶金技术特点
粉末冶金技术作为一种应用比较广泛的精密成形技术,具有少无切削加工、材料利用率高、制造过程清洁高效、生产成本低、可制造形状复杂和难以机械切削加工的特点。一般认为,粉末冶金技术工艺的特点如下:
1)不需要或者只需要极少量的切削加工;
2)材料利用率可高达97%以上;
3)零件尺寸的制造公差较小且具有再现性,从而产品可获得很高的尺寸精度和良好的一致性;
4)材料成分、微观组织及组成可以科学调整;
5)零件表面光洁度较好;
6)通过烧结后处理工艺(如烧结后热处理工艺、烧结后表面处理工艺等),可以灵活改善零件的性能(如提高强度、耐磨性等);
7)在技术设计和工艺设计上,形状自由度极高,可以设计和制造出其他金属成形工艺不能制造的形状复杂或奇特的零件;
8)对于自等粉末冶金多孔材料,可通过控制孔隙度来获得材料或产品的性能;
9)适合中等至大批量的零件生产。
1.2粉末冶金技术发展趋势
目前,粉末冶金技术的发展日新月异,随着一系列新技术、新工艺的不断涌现,如粉末冶金注射成形、温压成形、流动温压成形、喷射成形、高速压制成形、微波烧结、烧结硬化等,粉末冶金技术正朝着高致密化、高性能化、集成化和低成本化等方向发展。
1)粉末冶金零部件的少无缺陷的高强度化趋势:通过对材料的组织控制和制造工艺的综合研究,从粉体粒子的流动、烧结机理、断裂力学等方面找到缺陷形成的原因并提出解决方案。
2)粉末冶金成形技术的近净成形和近终成形趋势:着眼于粉体流动、充填成形、烧结过程粉末特性控制、粘结剂等角度,大力发展近净成形和近终成形的高致密化工艺技术,是降低竞争成本、减少制造工序、适应国际化市场的必然要求。
3)粉末冶金零部件的高精度化趋势:通过对粉末冶金工模具、粉末冶金设备、粉末冶金工艺过程的精确设计和控制,实现粉末冶金零部件宏观尺寸的更高精度;通过对粉体特性、粉末冶金过程显微组织、粉末冶金工艺过程的精确设计和控制,实现粉末冶金零部件微观领域的显微精度。
4)粉末冶金材料功能复合化趋势:针对国际化的高端市场,研究和开发出高附加值的新型复合材料或者复合有附加性能的新型材料,是各国粉末冶金工作者努力追求的目标。这就要求在诸如复合材料设计、成行固化、复合材料组织控制、性能评价等方面能够做出开创性的突破。
5)粉末冶金设计的微观化趋势:由宏观的尺寸———形状———性能设计层面,结合到显微组织———微观结构———性能的设计层面,粉末冶金设计也由粉体特性设计、模具设计、产品形状设计等宏观设计体系向显微组织和显微结构设计的微观体系深入和发展。
6)粉末冶金过程控制的数值模拟化趋势:利用数值优化技术、动态测试技术和计算机模拟技术,通过对粉末冶金生产过程进行动态的观测和数值化的控制,可以实现对粉末冶金产品品质的动态检测控制,可以大大提高产品的成品率和生产效率。
7)粉末冶金制造工艺流程集成化和低成本化趋势:近年来,高速压制成形、流动温压成形、微波烧结、烧结硬化等流程集成化技术的产生和应用,极大地降低了粉末冶金零部件的制造成本,提高了粉末冶金生产流程的单位时间效能,是粉末冶金技术的最新发展趋势。
8)粉末冶金制造过程清洁高效和环保的趋势:寻求资源的再生利用和减少生产过程中对环境的污染,是现代产业的发展趋势。因此,针对易再生材料的设计、有害物质的材质控制、剂的煤烟控制、烧结气氛再生方法的开发和烧结零件的轻量化等,从合金设计和工艺设计的角度,进行技术创新,使粉末冶金各项工艺流程符合环保的强制性法规,从而使粉末冶金产业更清洁、更环保。
2我国粉末冶金工业企业的发展现状
关于我国粉末冶金工业企业的发展现状,国内粉末冶金工业界的人士如韩风麟、黄伯云、邹仿棱等从不同的角度,作过多次精辟的分析和论述,大致而言,包括以下几个方面:
1)产业结构和行业布局不合理:我国现有各类粉末冶金企业近千家,分布在不同的行业和区域。由于产业发展历史特殊原因以及不同行业与区域的多头管理,出现了低水平重复建设、大中小企业并存、企业效能和效益较低的产业格局。大部分中小型企业的规模小、条件差、水平低,且存在不同行业间的条块分割,而真正能够形成产业规模的企业还不足十家。据统计,我国规模较大的主要44家硬质合金企业实现的年销售收入仅为SANDVSIK公司的21.4%,其平均利润也仅为SANDVSIK公司的44%。
2)产品结构和市场结构不合理:目前,我国粉末冶金企业的产品技术含量与附加值低、高端产品所占份额极少、中低端产品竞争无序、低端产品出现生产过剩、假冒伪劣产品充斥市场等问题严重制约着我国粉末冶金企业和市场的健康发展。
3)工艺技术和装备总体水平相对落后、自动化程度不高,先进设备少且不配套,生产效率低。我国粉末冶金企业的生产工序仍然是以手工操作或自动化操作与手工操作为主的局面,并且不能形成工程工序自身特色的竞争优势。相反,却表现出生产过程损耗大、产品精度低、合格率低和产品一致性差等较为突出的问题。部分国有大中型企业尽管引进了大量国外的先进装备,但由于耗资巨大,长期造成企业赢利包袱,或者设备使用效率低等原因,事实上并不能形成相对于国外竞争对手甚至是国内竞争对手的相对优势,无法改变市场竞争格局。
第2篇：微波冶金技术范文
彭金辉教授人生中有三件事最重要：第一是教学生，第二是搞科研，第三是打网球。
教学生
在教学方面，他辛勤耕耘，谆谆教诲，桃李满天下。先后为研究生和本科生讲授《微波冶金》等5门课程，培养博士生和硕士生60多人，先后出版《微波能技术新应用》等专著4部。开发了一系列大型化、连续化、自动化的微波冶金反应器，形成了产学研为一体的工程实践创新基地，为社会培养具有创新意识和创新能力的高层次人才。指导的学生获全国大学生科技挑战杯三等奖、第七届挑战杯中国大学生创业计划竞赛三等奖，指导博士生撰写论文被《Nature China》评述。与美国犹他大学、密西根工业大学以及澳大利亚联邦科学工业研究院建立了合作关系，并选派10余名研究生到国外进行相关研究工作。教学成果显著，先后获国家教学成果一等奖，云南省教学成果一等奖，荣获霍英东教育基金会第七届高等院校青年教师奖，云南省五四青年奖章，获全国高校青年教师奖并受到国务院李岚清副总理的接见。
搞科研
在科学研究方面，他兢兢业业，认真严谨，科研成果突出。作为项目负责人，他先后承担了国家自然科学基金重点项目、973课题、国家国际合作项目等60多个项目，并开展了一系列具有国际前瞻性的课题研究工作。他周末与假期经常和同事们奋战在科研第一线，用辛勤和汗水换来了一系列卓有成就的科研成果。他完成的项目被鉴定为“‘达到国际先进水平’；彭金辉教授论著丰硕，已发表学术论文300多篇，被SCI、日、ISPT检索收录100余篇。以第一发明人申请国家专利80多项，其中58项已获授权。作为第一完成人获2010年国家技术发明奖二等奖，云南省自然科学一等奖2项、二等奖1项，第十三届全国发明展览会金奖、银奖，中国青年科技成果大奖赛金奖等，荣获‘十一五’国家科技计划执行突出贡献奖，入选‘十一五’云南十大科技人物，并荣获2011年何梁何利基金‘科学与技术创新奖”。
第3篇：微波冶金技术范文
2.污水处理厂进水泵的选型分析吴罕江，杨云峰
3.分布式软件服务体系在企业中的应用郭建党
4.杭钢转炉炼钢厂"十五"减排之路回顾沈建康，钟丽芳
5.四溴钯酸钾合成工艺的改进浙江冶金 谢智平，刘秋香
6.Als对U71Mn材质钢轨相关性能的影响鲁努，骆仁智
7.转炉冶炼提高终点碳试验研究张峰，杨利康，金进文，郑卫民
8.高温过热器管裂纹泄漏的分析及对策吴一峰
9.化学镀铜法制备Cu-Mo复合粉体及其应用陶应啟，郭绍义
10.含铁尘泥脱锌实验研究王志远，何明杰，俞晓林
11.无线传感器网络的能量有效性研究郑霁，祝培军
12.烧结机布料器改造及全封闭技术应用王桂田，魏宏亮
13.网架结构在动载厂房中适用性探讨杨伦光
14.连铸氩封保护浇注工艺实践秦琪，谢操，陆勋波，吴传甲
15.孔型套用法李秦欢，吴成泰
16.外购焦炭含粉率进厂验收测定陈一忠，段冬梅
17.3090振动筛的故障浅析和改进韩彬
18.1号飞剪的几个故障分析与解决方案胡斌
19.高炉气密箱改进与快速修复先进操作法郑水宾
20.防止初炼炉钢水大喷先进操作法郑海滨
21.90平米烧结机点火和厚料层烧结先进操作法邵宏斌
22.合理造好泡沫渣降低冶炼电耗先进操作法陶树军
23.浙江冶金 2号TRT开机先进操作法俞文祥
1.磁控软起动在烧结主抽同步机上的应用蔡立峰，高玉矿，石泉
2.高温区域设备油气技术张毅
3.杭钢千兆冗余网络的构建董明伟
4.煤焦质量的分析与思考李超锋，郑洁，种道问
5.连铸机塞棒自动控制陈益伟，梅金波，骆志明
6.滚动轴承SKF振动分析仪周炜
7.高炉循环水泵房变频器付殿臣，陆海龙，肖鹏
8.红外碳硫仪生铁硫分析最佳工作点的研究姜翠霞
9.烧结机返矿率影响因素探索魏宏亮
10.热轧压下比对T8A热轧钢带性能的影响朱施利，詹启财
11.杭钢1号烧结机漏风治理曾成勇
12.干熄焦少氮无氮操作的探索和实践傅方明，王志强，邓立平
13.1,1'-二(二苯基膦)二茂铁二氯化钯(Ⅱ)催化剂的合成及优化魏青，陈波，刘秋香，夏文娟
14.杭钢2号高炉装料制度实践李春波
15.3号柜煤气混合加压控制系统改造孟涛
16.浅谈步进式加热炉设备安装陆海龙，付殿臣，朱力强
17.利用数控技术加工非标惰轮李伟俊，胡朝德
18.精炼钢水增酸熔铝操作李军辉
19.三通计算放样程序设计与操作陈秀良
20.氩系统运行工况调节操作方金军
21.热风炉二烧一送平稳蓄热操作葛荣华
22.以铁水硅为主线的转炉冶炼操作罗继来
23.中型圆钢轧制调整操作黄朝纲
1.转炉煤气回收系统的自动化控制徐磊，戴志奇
2.离子液体负载铂族金属催化剂综述王惟，魏青
3.西门子SIMOTRASHD调压调速在电炉行车上的应用江贵
4.浅谈如何构建安全的企业网络方国洪，金红
5.电炉连铸系统中的WINCC索永波
6.150m2烧结机工程技术特点曾成勇
7.PROFIBUS现场总线技术在电炉连铸控制中的实现徐日良，许建华
8.杭钢医院信息系统建设浙江冶金 王娇琦
9.CuWC/Cu双层复合触头的制备工艺田军花，丁枢华，方敏
10.蓄热式加热炉常见温度问题研究岳高东HtTp://
11.螺旋缝埋弧焊钢管内焊缝结晶裂纹分析张淮，王成飞
12.方坯表面角部裂纹原因分析及其解决黄剑，赵荣良
13.奥贝尔氧化沟在县级污水处理中的应用刘涛，宋广微，徐水林，贾键
14.高炉煤气尖峰发电数据采集程序的开发王萍
15.BINAP-Ruthenium(Ⅱ)催化剂的合成研究魏青，陈波，刘秋香，谢智平
16.电炉液压翻转冷床运行初期的主要故障分析及处理杨红全
17.改善电除尘器积灰积水实践上官炳贵
18.钢包车称重装置的应用陈晨，王国光
19.炉前焦库内壁磨损原因分析及修复毛国保，程永刚
20.提高天车综合运行品质的实践和探索班卫星，陈新，夏文富
21.利用起重机判定应变仪准确性的方法陈燕燕，王皓，范永强
22.1号高炉稳定高效生产实践程文虎，杨建明，徐建根
23.空气导入法和充氮法在干熄焦中的合理应用韩栋，魏万宏
1.电子天平的正确使用及常见故障处理张晓飞
2.连续测温系统在连续铸钢工艺中的应用谢操，陈欢，郑卫民，张小平
3.基于iFIX的杭钢电炉过程控制系统的实现索永波
4.锂离子正极电池材料LiFePO4合成及改性的研究进展龙郑易，傅肃嘉，潘君益
5.连铸钢包下渣检测技术的应用李洪鹏，沈家凡，葛亚军
6.锡膏中活性剂的作用及其性能金霞
7.杭钢转炉DM7400下渣检测系统郑良峰，潘华国，王俊国
8.垃圾焚烧飞灰处理技术综述吴兴国，张永，楼敏晓
9.浅谈污水处理工程的液位仪表童景
10.热电偶检定过程中存在问题的分析及对策宋伟芬
11.铝热焊接技术在起重机轨道上的应用王春根，周兰堑
12.振动装置连接螺栓断裂原因分析林雪莉，胡乾江
13.提高结晶器铜管使用寿命的措施吴传甲，梅金波，林微娜
14.稀土对高铬铸铁炉篦条性能影响的研究龚晓彬，叶文辉
15.浙江冶金 汽轮机抽汽方式的实践探索范文俊
16.制革污泥中重金属铬的转化去除研究郁建锋，袁以能，曾贤平
17.三叔丁基膦在偶联反应中的应用夏文娟，潘剑明，陈波，马银标
18.提高煤粉碎细度实践楼雪锋
19.高炉炉缸冻结的炉前处理实践沈省飞，羊福天
20.W-150真空泵的技术改进王志成，程永刚，韩栋
21.高炉炉前行车电控系统改造高玉矿，蔡立峰
22.GCr15轴承钢控轧控冷生产尝试王成飞
23.1号飞剪脉冲发生器装配改进俞春华，吕兵
24.轧机地脚螺栓的修复洪道超
25.采用加设钢托架进行厂房抽、加柱施工杨先坪
1.自动配煤核子秤计量系统运行情况总结郑洁，李军，李超锋
2.热连轧机组中飞剪电机的控制系统侯启峰
3.校准结果测量不确定度评定的简化途径宋伟芬
4.高压变频器在筛焦除尘风机上的应用娄昆明
5.转炉Q-TAP投掷式终点控制系统的介绍王俊国，郑良峰，许安心
6.转炉冶炼40Cr钢的生产工艺实践苏利川，李军辉，唐海容
7.电炉电磁搅拌强度的冷态测定试验彭勇生，陈伟庆
8.直上钢水渣洗工艺的应用实践廖乾红，郑卫民，金进文
9.配加蛇纹石对烧结生产的影响王荣成，魏宏亮
10.磁铁矿对烧结矿FeO和产质量影响的研究王志远，何明杰
11.ICP-OES法测低合金钢中镍的不确定度的评定胡祖国，曹攽
12.连铸板板坯纵向裂纹成因分析杨云清，陈洁瀚
13.55CrSi弹簧钢的带状偏析及其消除浙江冶金 苏连锋
第4篇：微波冶金技术范文
他就是昆明理工大学冶金与能源工程学院冶金工程系主任华一新教授。
严谨笃学，教书育人
华一新是昆明理工大学培养的首批博士生之一，从教23年来，他以强烈的事业心和责任感，刻苦钻研业务，始终在教学第一线为本科生、硕士生和博士生讲授“普通冶金学”、“冶金新技术”、“冶金动力学”等10余门课程，特别是担任博士生导师和被遴选为云南省首批特聘教授后，他仍坚持在教学第一线为本科学生上课，呕心沥血，潜心教学，始终朝气蓬勃地站在讲台上向渴望求知的学生传授知识。
华一新重视学生的思想道德教育，着力培养学生的爱国主义情操和敬业奉献精神，他注重学生综合能力的培养，注重工程实践，努力培养学生创造性思维及实践能力，鼓励和带领学生参与课外科技活动和社会实践，锻炼学生发现问题和解决问题的能力，增强学生的求知欲望，营造勤奋上进的学习氛围，培养学生主动学习、善于学习、严谨治学的学风以及敢于创新、勇于探索的进取精神。
“要给学生一碗水，教师就要长流水。”华一新积极探索和研究高等教育的特点和规律，及时把国内外教改成果和学科最新发展成果引入教学，针对不同层次学生的特点，因材施教，教学内容理论联系实际，注重培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力。
华一新教学认真、治学严谨，无论是重复课还是开新课，他都认真准备每一堂课，认真上好每一次课。为了提高课堂教学效果，他时刻关注和了解本学科和相关领域的发展前沿，不断获取新思想和新知识，更新教学内容，把一些学科前沿新的理论知识和新的研究成果介绍给学生。
华一新不断改进教学方法，积极使用现代化的教育方法和教学手段，采用双语教学，不断提高教学效果和质量，他的讲课深入浅出，生动形象，于无形中开启了学生渴求知识的心田；课堂教学效果显著，受到学生、教师、督导、学院、教务处课堂教学评教的一致好评；教改项目“依托学科优势，建设高水平冶金工程特色专业的探索与实践”获2010年昆明理工大学教学成果特等奖。自1996年以来，他累计指导和培养硕士研究生26名，博士研究生13名，博士后1名；所指导的研究生有1人获2006年云南省优秀博士学位论文奖，2人分别获2008年和2010年云南省优秀硕士学位论文奖。
培养青年教师，建设育人团队
华一新深知，高校的根本任务就是为社会培养高层次、高素质的专门人才，这是每个高校教师所肩负的重任，为了完成党和国家交给的任务，青年教师的培养尤为重要。作为冶金系主任，他十分重视青年教师的培养。根据每位青年教师自身的特点，华一新为他们制订了具体的培养方案，安排学术水平较高、师德示范好的教授作他们的指导教师；积极鼓励、引导和帮助青年教师参与科学研究，提高他们的创新能力和学术水平，青年教师百分之百主持或参与国家自然科学基金、云南省应用基础研究基金等各类科学研究项目；安排青年教师到国内外进修、访问；安排青年教师到工厂学习和挂职，增加青年教师的实践经验和对社会的了解，提高他们的实际工作能力和社会责任感；以自己的实际行动、模范行为感染和带动青年教师爱岗敬业，帮助青年教师向正确的方向发展。在他的领导下，冶金系建成了由老中青教师组成的、按照部级教学团队和冶金工程专业云南省高等学校教学团队建设要求的《冶金原理》、《冶金传输原理》、《钢铁冶金学》等6门核心课程的有色金属冶金学课程教学团队，使许多青年教师成为各教学团队的业务骨干。通过多渠道的培养和锻炼，青年教师的教学和科学研究水平以及工程实践能力得到了显著提高。近年来，有4名青年教师晋升教授，5名青年教师晋升副教授，2名青年教师被评为云南省中青年学术和技术带头人后备人才，2名青年教师被评为昆明理工大学教学名师，2名青年教师获伍达观优秀教师奖，1名青年教师获红云园丁优秀教师奖；1名青年教师在昆明理工大学青年教师讲课比赛中获特等奖，2名青年教师获一等奖，1名青年教师获二等奖；2名青年教师获昆明理工大学多媒体教课比赛二等奖；青年教师指导的国家大学生创新性实验计划项目、云南省大学生课外学术科技创新基金项目、大学生课外学术科技创新作品竞赛、大学生创业计划等获得各种奖励50余项。
领军学科建设，成果贡献突出
显著的教学成果、突出的教学质量和优秀人才的培养，需要教师有丰富的学识和高深的学术造诣。
华一新多年来把主要精力都放在教学、人才培养和专业建设上，在他的带领下，昆明理工大学冶金工程专业建设走在了全国的前列，成为一个具有部级第一类特色专业建设点、部级教学团队、部级精品课程，部级实验教学示范中心的省级重点专业，冶金工程专业的招生第一志愿率和毕业生就业率名列学校前茅。他主编的高等学校规划教材《有色冶金概论》在2009年分别获云南省优秀教材奖和昆明理工大学优秀教材特等奖；编著的教材《冶金过程动力学导论》在2007年获全国冶金优秀教材一等奖。
第5篇：微波冶金技术范文
金刚石可切削性指标主要选择刀具磨损和工件表面质量。由图5和图6可以看出，深层渗氮纯铁的金刚石可切削性较好，其中渗氮纯铁试样的表面粗糙度值在6nm以下，刀具磨损主要以微崩刃为主，崩刃长度约35μm，原因可能是主轴转速较高而且ε-Fe2-3N相脆性较强，切削时易引起高速冲击，可以通过控制工艺参数使刀具磨损进一步减小。传统认为金属材料可被加工出镜面质量与其中某些重要微量元素及其分布有关。此次纯铁渗氮层成分主要为Fe2-3N，几乎无其他元素，说明Fe2-3N物质本身具有被金刚石加工出镜面质量的潜质。由此得到一个启示：氮化铁材料适合金刚石超精密切削。表面改性的实质是在被加工件表面制造了一种新材料，然后对此化合物层进行切削。如果有针对性地将表面改性方法中几个缺陷加以克服，直接制备出整体单相可控、杂质很少的氮化铁(或加入微量有益于减少刀具磨损和提高表面质量的合金元素)工件材料，将非常有可能解决黑色金属的金刚石超精密切削问题。
2氮化铁粉末冶金钢的金刚石可切削性实验研究
2.1氮化铁粉末冶金钢的制备
氮化铁材料的制备研究可以追溯到20世纪50年代初，Jack最早确定了Fe-N相图，并从结构上分析和确定了相、相、相和相及其他氮化铁。这些氮化铁在强度、硬度和韧性等方面有着各自不同的特点。由于氮化技术在表面强化方面具有明显的优势，所以被广泛用于动力机器制造工业。近年来，由于氮化铁具有优异的软磁性能和良好的耐腐蚀和抗氧化性，被应用在了制作磁记录介质、磁感元件和吸波材料等方面，受到了广泛的关注[9]。国内东北大学佟伟平教授[10,11]]以及西南交通大学杨川教授的课题组[12,13]等在单相氮化铁纳米粉体制备以及铁氮粉末冶金方面做了大量研究。粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(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，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术[14]，已成为新材料科学和技术中最具有发展活力的领域之一[15]，而铁基粉末冶金材料是最重要的粉末冶金材料之一。西南交通大学杨川教授的课题组采用将一般纯铁粉进行模压成形方式加工成生坯，在烧结过程中进行渗氮处理的方法制备铁氮粉末冶金零件取得了一定效果，其烧结后的主要成分由Fe和Fe4N两相组成（部分原因是烧结温度高，导致脱氮），孔隙度为8.73~11.14，密度为6.2035~6.591g/cm3，硬度为128.3~307.1HV。本研究采用此材料进行初步切削实验。
2.2切削实验结果及讨论
实验条件及实验装置同图4，金刚石切削氮化铁粉末冶金钢所产生的刀具磨损和工件表面质量分别如图7、图8所示。金刚石刀具在直接切削相同面积的模具钢时，VB值达16μm，而金刚石刀具切削氮化铁粉末冶金钢后的VB值仅为1.16μm。与直接切削模具钢相比后刀面磨损明显减小。工件端面靠近圆心处的表面粗糙度为64.34nm（实验最大切削距离处）。在靠近端面外侧附近还观察到了如图9所示的孔隙。尽管氮化铁粉末冶金钢的各项指标（孔隙度、密度、硬度以及成分等）与光学级模具型芯材料的要求还有一定距离，但此结果已经说明了氮化铁材料的金刚石可切削性较好。还需要进一步提高各项指标以达到模具钢的性能要求，以及严格控制其成分，如果能进一步控制氮化铁为某一单相，从而还可以验证是哪种相对减少金刚石刀具磨损起着关键作用，进而可以揭示工件表面改性方法的内在机理。
3结论
第6篇：微波冶金技术范文
在对废弃印刷线路板进行预处理之前,要注意将不同种类的印刷线路板分开。Yamane等[7]对电脑和手机中废弃印刷线路板的特性做了研究。结果表明,电脑中废弃印刷线路板较手机中废弃印刷线路板有更高含量的稀有金属及更低含量的铜,这决定了前者以回收稀有金属为主要目的,而后者的侧重点是铜的回收。
1拆解
拆解是为了将电阻电容等元器件与废弃印刷线路板的基板分离,以回收一些经过检测能再次使用的电子元器件,并为后续环节中对不能循环使用的部分进行分类处置奠定基础。过去一般采用手工拆解,劳动强度高,工作效率低,而且线路板中的溴和重金属的析出也危害人体健康。近年来各国研究人员都致力于自动拆解装置的开发,并取得了一些成果。日本NEC公司[8]研制了一套自动拆解线路板中电子元件的装置,主要采用红外加热和两级去除的方式使穿孔原件和表面原件脱落。Feldman等[9]采用浴洗或热空气加热等方法熔化焊锡,再用真空夹或机器人拆除线路板表面元器件。
2破碎
破碎是通过机械作用把线路板转变为一定尺寸的颗粒,以满足焚烧、热解等后续环节对给料尺寸的要求,或者使不同组分相互分离而实现高效分选。研究发现,线路板被破碎到0•8mm以下时金属与非金属组分基本可以达到100%的解离[10]。常温干法破碎具有成本低、运转周期短、再生资源效果好等优点,但是印刷线路板中的含溴阻燃剂易分解释放出有毒气体和粉尘,破碎过程中产生的热量还可能使线路板软化或诱发爆燃。低温破碎技术利用液氮等介质将电路板冷冻变成脆性物质后破碎,可以大大减少溴等污染物的析出,但是成本也会增加[11]。段晨龙等[12]提出了一种湿法破碎技术,它具有粉碎效率高、过粉碎少、无二次污染物等优势,但处理过程中会产生一定量的废水,且增加线路板颗粒的水分,不利于采用焚烧等后续处置方法。相比之下,低温破碎技术具有较好的应用前景。
3分选
线路板破碎后的粉末状混合物含有多种金属和非金属成分,通过分选可得到各种物质的富集体,分别进行后续利用。常用的分选方法有气流分选、磁选和电选等。气流分选是根据各种组分密度的不同借助流体动力和各种机械力的作用,使不同组分分层。主要用于分离塑料和金属。该法操作简单,不易对周围环境造成二次污染,但不能进一步分离不同的金属。磁选是利用各物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选,磁性较强的颗粒会吸附到产生磁场的磁选设备上,而磁性弱的和非磁性颗粒就会受自身重力或离心力的作用掉落到预定的区域内。它只能分选出铁、镍等铁磁性物质,不适合废弃线路板中铜等金属颗粒与非金属颗粒的分选。电选是根据不同物质的导电差异,在物料经过电场时,利用作用在金属和非金属成分上的电场力以及机械力的差异来进行分选的一种方法。它对于金属具有较高的回收能力,对能量的需求较低,且不会造成二次污染,但回收的金属纯度不高。在实际应用中,通常采用多种分选技术的组合工艺,以提高分选效果[13-14]。
废弃印刷线路板的处置技术
1冶金处置技术
火法冶金。火法冶金技术的基本原理,是使线路板中的有机材料在冶金炉的高温环境中燃烧而转化为气体,玻璃纤维等成分转化为浮渣而分离去除;金属熔融于熔炼物料或熔盐中,呈合金态流出,富集后的金属制作成阳电极,通过电解法进一步提纯[15]。该法主要应用于电子废弃物中贵金属的提取,在20世纪80年代得到广泛应用。火法冶金提取贵金属方法简单,操作方便,但是由于有机物在焚烧过程中会产生二英和呋喃等有害气体,严重污染环境,且金属回收率低,处理设备昂贵,目前该方法已经逐渐被淘汰[16]。
湿法冶金。湿法冶金技术是利用硝酸等强氧化性介质浸取线路板颗粒中的金属,使绝大多数金属进入液相而与其他成分分离,然后通过对浸出液进行萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等过程,从浸出液中回收金属[17]。Rath等[18]利用热等离子体和酸液浸出联用的方法回收废弃印刷线路板中的金属,得到铜的浸出率为91%,镍和钴的浸出率分别为94•4%和93•3%。李晶莹等[19]采用硫脲浸出废弃印刷线路板中的金、银,在pH≈1•00的条件下,硫脲质量浓度为24g/L,Fe3+的质量浓度为6g/L,反应温度为25℃,浸出时间为2h,物料粒径为0•15mm时,金、银的最高浸出率可达到90%和50%。该方法环保低毒,操作简便,材料价廉易得,是一种应用前景广泛的环境友好型浸金方法。湿法冶金技术存在工艺复杂、化学试剂消耗量大等缺点,而且在处理过程中会产生大量有毒和腐蚀性过滤溶液,可能导致严重的二次污染[20]。该方法目前也较少采用。
2超临界流体技术
超临界流体技术是利用超临界流体的特殊性质来破坏印刷线路板中的黏结层,使线路板层与层之间失去粘连而完全分离,从而实现对废弃印刷线路板中各个组分的回收。超临界流体法主要包括超临界水氧化法、超临界CO2流体法等[21]。超临界水氧化技术是利用超临界状态下水与氧或空气能完全融合在一起的特点,使废弃印刷线路板中难处理的物质与水中的氧反应生成CO2、N2、水和无害的盐类。研究表明,采用超临界水氧化法可使印刷线路板等废弃物的分解率几乎达到100%[22]。超临界CO2流体技术则是利用超临界CO2的高溶解性、高扩散性和良好的流动性、渗透性来破坏废弃印刷线路板中起黏结作用的树脂,从而使废弃线路板的各组成材料分离。超临界流体法处理废弃印刷线路板能够较好地满足线路板回收过程的环保要求,同时材料回收率较高,能耗少,符合可持续发展的需要。但是,超临界流体法需要在高温、高压下,经过长时间处理才能达到回收的目的,因此,设备需要耐受很高的压力,投资较大,安全性要求高,且设备处理能力较小,目前尚不能大规模应用于废弃印刷线路板的回收处理[11,21]。
3微生物技术
微生物技术是利用微生物活动使金等贵金属合金中的其他非贵金属氧化成可溶物而进入溶液,使贵金属出来,通过进一步分离、富集和纯化而提取贵金属的高新技术。周培国等[23]利用从煤堆积水中分离得到的氧化亚铁硫杆菌对印刷线路板中的铜进行了浸出研究,当添加量为10g/L和20g/L时,在15d内印刷线路板中的铜几乎全部浸出。利用微生物回收废弃印刷线路板中的金属组分,是一种经济、环保的处理方法。它具有工艺简单、费用低、操作方便等优点;缺点是浸出时间长,对除了铜以外其他金属浸出率低,很难找到特定的微生物实现废弃印刷线路板中各组分金属的分离。目前,该技术还不成熟[11,20]。
4焚烧技术
普通焚烧技术。焚烧技术是利用线路板中的可燃物在焚烧炉中与氧进行高温燃烧反应,把有机成分转变为CO2和H2O等产物,释放出的热量通过余热锅炉等进行回收,玻璃纤维和金属等成分则转变为残渣而排出焚烧炉,经粉碎后可送往金属冶炼厂进行金属回收。
熔盐焚烧技术。熔盐焚烧是在熔盐焚烧炉中把碳酸钠、碳酸钾和氯化钾等无机盐加热到熔盐状态,然后把粉碎后的线路板颗粒和空气一起通入熔盐中燃烧分解。线路板中的有机物在燃烧过程中转化为CO2和H2O等产物,生成的HBr等酸性气体大部分还可以与碱性熔盐反应而除去,燃烧残渣则阻留在盐中[24]。对熔融盐进一步处理便可分离回收各种金属。焚烧法主要用来回收印刷线路板中的金属和有机成分的化学能,它具有工艺简单,耗时短,能够实现线路板的减容减量等优点,并且废弃印刷线路板组分中主要的金属铜及贵金属(金、银、钯等)具有较高的回收率及纯度。但是由于线路板中含有溴化阻燃剂,在氧化性气氛中会产生HBr、溴代二英和呋喃等剧毒气体,也会使部分熔点较低的重金属迁移到烟气中,造成大气污染,因此制约了这种方法的推广应用[11,20]。
5热解技术
普通热解。热解法是在无氧条件下对破碎、分离后的线路板颗粒进行加热裂解,使线路板中的有机聚合物在惰性气体保护下受热分解,生成液体和气态的烃类化合物,从而回收燃料油和可燃气以用作燃料或化工原料,而剩余的固体残渣为金属富集体、陶瓷和玻璃纤维的混合物,可进一步分离回收[11,20,25]。孙路石等[26]利用固定床反应器进行多种工况下印刷线路板的热解试验,得到的气体产物主要由CO2、CO、H2O以及一些低级烃类物质组成,液体产物经常压蒸馏得到轻石脑油、重石脑油、重油等馏分,固体产物经过二次燃烧后可以得到高纯度的玻璃纤维。
真空热解。真空热解是反应压力(一般10~20kPa)低于大气压的热化学反应,其目的在于通过真空,即压力的降低,在较低温度下使印刷线路板中的聚合有机物分解为需要的挥发性组分,进而冷凝为具有高热值的热解燃料油[21]。真空热解可以极大缩短热解产物在高温反应区的停留时间,减少了二次热解反应的发生,尤其降低了卤化氢发生二次反应生成卤代烃的概率,依靠真空机械的动力避免了引入惰性气体,提高了气体产品的纯度。真空热解还有利于提高化工原料的产率,减少气体的产量。龙来寿等[27]利用固定床真空热解废弃印刷线路板并结合剪切破碎和气流分选方法回收金属铜,得到回收产品中铜的质量分数为99•50%,总的回收率为99•86%。周益辉等[28]利用真空热解和离心分离技术回收废弃印刷线路板中的焊锡,在热解温度为400~600℃,旋转速度为1000r/min,持续旋转10min时,线路板中的焊锡可完全分离,且回收后的焊锡可直接使用。目前利用真空热解技术处理和回收废弃印刷线路板的研究刚刚起步[3,20]。
微波热解。微波加热的原理是在高频变化的电场中,介质中的偶极子做快速的摆动,并受周围分子的阻碍和干扰,产生类似于摩擦的作用,使作无规则热运动的分子获得能量,以热的形式表现出来就是介质温度上升。微波加热不仅加热速度快,而且加热均匀,可大大缩短处理材料所需的时间,节省能源,有利环保。谭瑞淀等[29]对含有30%塑料、30%惰性氧化物和40%金属的废弃印刷线路板进行了微波热解研究,得到7%~33%气体、26%~45%液体、31%~51%固体。其中气体主要由CO、CO2、H2及有机烃类组成,可燃性气体占70%,可以作为城市煤气使用;液体产物经常压蒸馏后,得到的120~250℃馏分主要为酚类化合物,经简单的加工处理就可以得到有价值的化工原料;固体产物除炭外,还含有铅、锡和铜等多种金属。由于微波可直接加热物料,所有处理过程均可在一个单元装置中完成,而无需使用庞大的焚烧炉,这使得微波处理工艺更简单、更清洁,易于操作,而且能显著降低处理成本。另外,微波技术可使物料在高温下快速分解,有效避免二英的产生,大幅降低有机污染物的排放,减少对环境的危害[21]。该方法的缺点是装置的大型化比较困难,能量消耗也比较高。
等离子体热解。高温等离子体能量密度很高,中性粒子温度与电子温度相近,通常为10000~20000K,各种粒子的反应活性都很高。当高温高压的等离子体去冲击被处理对象时,被处理物很快被气化分解,从而使有害物质变成无害物质[21]。中科院等离子体所成功研制了等离子体高温无氧热解炉,其处理后的金属、玻璃体和尾气从各自的排放通道被有效地分离[11]。该法技术先进,但处理成本较高,对装置安全性的要求也非常苛刻,且现有装置处理废弃印刷线路板的能力有限,尚有待进一步的发展。
总之,热解是在没有氧气的惰性气氛中进行,在回收热解油、热解气和金属的同时,抑制了二英、呋喃类物质的形成,同时还原性焦炭的存在有利于抑制金属的氧化物和卤化物的形成,整个回收过程向大气排放的有毒有害物质比焚烧要低得多。该技术的发展目前仍处于实验室阶段,热解过程产生的焦炭、金属和玻璃纤维等多种物质混杂包裹在一起,有用成分的分离回收存在一定困难;热解焦油的成分复杂,若直接用作燃料尚难被一般用户接受,其利用价值和重整改性的潜力等还不明确;迁移到气、液、固三相产物中的溴,在后续处理过程中会如何转化,还需要作进一步的研究。
6气化技术
普通气化技术。气化是以可控的方式在氧气量不足的条件下对线路板中的碳氢化合物进行部分氧化,生产出具有高价值的合成气。气化技术同时结合了热解和焚烧技术的特点,在过程中引入部分氧气加速分解,并避免了碳化结焦。气化过程克服了热裂解反应速度慢、残渣多、易结焦、传热性能差的缺点,且反应过程处于还原性气氛中,不会产生二英等有毒物质[21]。但由于线路板气化过程中溴会转化为HBr析出,容易对设备产生腐蚀,并影响合成气的后续利用。部分挥发性较强的重金属也容易迁移到气相产物中。
熔盐气化技术。近年来,熔盐技术应用于煤、生物质及有机废弃物等的处理得到了广泛关注。如Matsunami等[30]研究了CO2气氛下熔盐中煤的气化。Wu等[31]关于碱金属盐对于褐煤裂解气化的催化作用的研究表明,Na盐能促进褐煤焦炭的气化。Adin-berg等[32]利用太阳能在熔盐反应器内气化生物质,温度为1188K时,生物质变为合成气的转化率达到了98%。Sugiura等[33]研究了Li2CO3/K2CO3混合熔融盐中污泥和稻谷的气化,产生的气体中主要成分为CO和H2。Gong等[34]对废纸在CO2中气化时熔融盐催化效果的研究表明,多种混合熔融盐的催化效果比任何单一熔融盐要好。与它们相比,废弃印刷线路板中还含有大量可回收利用的金属以及溴等需妥善处理的有害物质。倪明江等[35]研究表明,印刷线路板中的溴在高温条件下主要以HBr和Br2的形式析出,且温度越高,HBr的含量越高,温度达1400℃时,HBr占主导位置。Borgianni等[36]研究表明,熔融碳酸盐气化技术可有效脱除塑料中的氯,且产生的合成气可直接作为燃料使用。
上述熔融盐在各方面的应用研究,为利用熔盐气化技术资源化处理废弃印刷线路板提供了理论支持。熔盐气化技术以高温热稳定性较好的熔融盐如Na2CO3等作为反应介质,使印刷线路板在盐浴内裂解和部分氧化,利用熔融盐对有机物的强氧化性和高热传导率,使线路板中的有机成分转变为低热值可燃气。反应过程中释放的HBr等酸性气体可以被熔盐吸收,线路板中的金属和无机物也滞留在熔融盐内,通过对熔融盐的进一步处理便可有效回收金属。李飞等[37]研究了熔融盐中印刷线路板的气化特性。结果表明,线路板在熔融盐气化炉内裂解主要气体产物为H2和CO,两者的体积占产气总体积的70%,且气化效率在空气当量比为20%时达到最大值94%;此外,线路板中大部分溴被熔融碳酸盐中和吸收,测得的气体产物中的含溴量仅占物料中含溴量的0•006%;而且大部分金属滞留在熔融盐内部,并分层分布,有利于不同金属的分离回收。Flandinet等[38]利用熔融盐回收废弃印刷线路板中的金属,运行温度在300℃时便可实现金属的回收,且气体产物中99•8%的氟化物、99•3%的氯化物和99•99%的溴化物被熔融盐捕获,由于运行温度较低,减轻了熔融盐对设备的腐蚀。由于气化过程处在一种还原性气氛下,可以有效控制二英等有害物质的生成,产生的清洁合成气可以用作化工原料或通过燃烧进行能量回收。该方法具有能耗低、二次污染少、金属回收率高等优点,具有良好的环保性能。但熔盐气化过程中需要不断排出熔渣,定期更换熔融盐[39],系统结构与控制复杂;熔盐对反应器的腐蚀作用也比较强。目前,该法尚处于实验室阶段,熔融盐气化反应装置的优化和放大设计、气化处理后的熔融盐净化工艺等都还有待进一步研究。
第7篇：微波冶金技术范文
关键词：炒钢炉渣磷酸钙判定标准
一、引言
炒钢工艺作为中国古代重要制钢技术之一。关于炒钢最早的文献记载见于东汉的《太平经》，明清时期宋应星的《天工开物》、屈大钧的《广东新语》、唐顺之的《武编・前编》、方以智的《物理小识》及朱国祯的《涌幢小品》等书中也有相关记载。这些文献描述了炒钢的具体操作过程，系将生铁于开放式环境下，加热至半熔融态，搅拌后锻打成器。其过程与钢铁精炼基本原理相似，但伴随搅拌过程。民间土法炼钢也为类似的操作方式。《天工开物》用图像展示了生铁冶炼与炒钢连续操作的景象，并有向炒钢池内撒“污潮泥”的操作，但“污潮泥”为何物尚不十分清楚，推测是一种助熔剂。
炒钢与块炼铁冶炼、钢铁精炼等具有较为类似的冶炼环境和产物，但目前中国发现的明确属于精炼或炒钢的遗址遗物较少，影响了炒钢技术及炒钢制品的判定。块炼铁是将铁矿石固相还原的产物，黄全胜等在广西贵港地区发现与土法炼钢相似的块炼铁冶炼地炉，其炉渣基体以铁橄榄石为主，分布有浮氏体以及少量玻璃相等，渣中铁主要为铁素体组织。钢铁精炼是指将生铁在熔融态或半熔融态进行脱碳的处理过程，目前确切为精炼的遗迹主要发现于欧洲，多为矮型竖炉。国外对已知精炼渣的分析显示，渣体主要为玻璃态硅酸盐，分布有大量浮氏体，存在少量氧化铁与铁橄榄石等，渣中铁除熟铁或钢组织外，可能残留有生铁@。北京延庆水泉沟冶铁遗址发现了疑为炒钢的地炉：河南舞钢石门郭和沟头赵遗址、辽代饶州城和昌图永安冶铁遗址@、广西平南六陈遗址等地发现的炉渣具有与国外精炼渣相似的显微组织结构，但部分样品的浮氏体形貌略有差异。因此，从炉渣分析角度确认炒钢炉渣的性质，并进而判定炒钢中夹杂物元素组成和显微结构，是关于炒钢技术研究的正确路径。
关于炒钢技术及炒钢制品的判定标准问题已有不少研究，主要集中于炒钢制品、夹杂物和炉渣分析等方面。陈建立、韩汝玢总结了前人观察及判断结果，提出由铁器夹杂物类型来判断冶炼技术的方法：生铁夹杂物较少，质地均匀，为单相硅酸盐夹杂：铸铁脱碳钢锻打样品夹杂物与生铁夹杂基本相同，但沿加工方向排列、变形；块炼铁、块炼渗碳钢的夹杂物沿加工方向排列、变形，质地不均匀，主要为大块氧化亚铁一铁橄榄石型硅酸盐共晶夹杂，可能存在氧化亚铁夹杂，夹杂物元素成分铁高硅低，各种元素含量不均匀，特别是磷、钙、锰等元素波动较大，基本不含或含极少量钾、铝、镁；炒钢夹杂物沿加工方向排列、变形，以氧化亚铁一硅酸盐夹杂为主。李延祥指导杨菊、檀剑等对分析的铁器进行初步归类，发现归入炒钢的铁制品中普遍存在含磷非金属夹杂物或磷钙相，提出这些物相可以作为炒钢判定的依据，从而打开了炒钢判定标准研究的新局面。PhilippeDillmann等对法国中世纪建筑钢材中的精炼制品进行分析，并综合欧洲已知材料，通过对夹杂物中若干元素成分之间多个比值的数理统计分析，来区分欧洲中世纪炒钢、生铁，并以该结果对欧洲同时期其它样品进行验证，多数结果理想，但仍存在同地区样品难区分的现象。
中国炒钢制品出现时间较早，与国外钢铁精炼技术可能存在差异，如使用的矿石、助熔剂等炉料有所不同，脱碳等去除杂质的操作流程也有所不同，因此需根据中国材料的特点对炒钢的判定标准等问题进行综合判定。炉料是影响炉渣成分的主要因素，Philippe Dillmann等人的分析方法直接采用欧洲地区钢铁制品夹杂物成分比值分析的线性拟合系数等参考标准，是否适用于中国材料，尚存疑问。另外，在古代炒钢原理、炒钢炉渣的判定标准等方面仍有较多空白，从而需要开展更加深入的理论研究。
近年来，我们分析了若干中国古代冶铁遗址（如山东章丘东平陵、河南鲁山望城岗、鲁山黄楝树、登封杨村冶铁遗址）发现的铁器、炉渣和积铁等样品，观察到一些与炒钢有关的现象。本文对山东章丘东平陵故城冶铁遗址发现的高铁炉渣和积铁样品进行深入分析，尝试从生铁、块炼铁、炒钢冶炼过程中的物理化学变化过程，初步解释不同冶炼过程高铁炉渣的形成原理，并对中国古代炒钢制品的判定标准作出补充。
二、章丘东平陵遗址炉渣分析
1、样品情况
山东章丘东平陵故城冶铁遗址经多次调查及两次主动性发掘工作，遗址年代、考古学背景明确，已基本明确冶铁遗址建设于大范围的夯土台基之上，内部冶炼设施丰富完善，功能分区明确，冶炼活动集中于西汉中期到魏晋时期，存在生铁熔炼与铸造、生铁退火脱碳及炒钢等技术⑩。东平陵炉渣分析过程中，发现6件不同于玻璃态生铁炉渣，均呈锈疙瘩状，质体比较大，外观呈锈色，表面黏附较多砂石粒与木炭（图一），本文称之为“高铁炉渣”。
本次将该6件高铁炉渣样品分别进行取样，包括4件发掘样品（14048、14059、14196出土于冶铁遗址的西汉中期至魏晋文化层，14130出土于东汉建筑遗址内的窖藏坑）和2件采集于2012年冶炼遗址发掘区东部区域样品（2012ZPVs1、2012ZPV s6）。同时，于冶炼遗址区调查过程中，发现遗址某区域地表散布较多碗状积铁，约排球大小，表面凹凸不平，宏观质地与高铁炉渣类似，质地比较大，表面呈锈色，孔隙率较大，夹杂有木炭等（图二），本次采样1件，编号14187。
2、高铁炉渣的检测分析
对6件高铁炉渣样品进行取样、镶样、打磨、抛光后，使用3%硝酸酒精溶液浸蚀，于北京大学考古文博学院使用Leica DM4000M型金相显微镜进行金相显微组织观察，于清华大学摩擦学国家重点实验室使用Philip FEI ouanta200 FEG场发射扫描电子显微镜-EDX能谱仪进行显微结构观察与成分测定，分析条件为加速电压15kV，工作距离11～13mm，激发时间≥60s。
6件高铁炉渣金相组织结构相似，均呈大量浮氏体间分布少量玻璃相，少量球形铁颗粒分布于浮氏体边缘，均为熟铁组织。其中14048、2012ZPV s1组织部均匀，总体玻璃相少，存在大面积灰色流体相，局部浮氏体间隙夹杂深色流体相或玻璃相。14048中夹裹的不规则流体状金属铁与灰色流体相分界明显，铁样为铁索体组织。14059、2012ZPVs6玻璃相基体中有析出有灰色相。为探究显微观察到的未知物相成分，分别进行分析，高铁炉渣的成分分析结果见表1，显微组织的背散电子像见图三一图四。其中磷钙相即为磷酸钙（3CaOp2O5）。3、积铁块的检测分析
积铁块主要由炉渣（后文称“渣样”）及其间聚合成块的金属铁（后文称“铁样”）组成，SEM-EDS分析时将铁样、渣样两个部分分别进行检--_测分析，分析数据为多次测定的平均结果。成分分析结果见表
表三，显微组织见图五一图九。14187为渣铁混合样品，中央为铁样上分布较多细小的球形夹杂与不规则形夹杂物，边缘部分渣铁交错，渣样主要为灰色流体相。
4、炉渣性质的判定
由实验结果可见，东平陵高铁炉渣与积铁显微组织也存在一定的相似，但与登封杨村的积铁样品存在较大差异。
6件高铁炉渣金相组织结构相似，均呈大量浮氏体间分布少量玻璃相，玻璃相中铁含量较高，不含铁橄榄石，少量球形铁颗粒分布于浮氏体边缘，均为熟铁组织，如图三至图六。多数样品中还观察到浮氏体间隙夹杂有流体态3CaO・P2O5，如14048、14130、2012ZPV s1（图五）。其中14048、2012ZPV s1玻璃相极少，存在大面积流体状FeO（氧化亚铁），14048中夹裹的不规则流体状金属铁与流体状FeO分解明显，铁样为铁索体组织。除14048、2012ZPV s1外，其余样品玻璃相基质中钙含量普遍高于10%，多集中在20%以上，且14059、2012ZPV s6玻璃相基体中析出有钙铁辉石（图六）。
积铁14187为渣铁混合物（图七至图一二），铁样部分为铁素体组织（图七），渣样部分主要为FeO。所取样品大部分为金属铁，铁外侧边缘与不规则流体状FeO分界明显，FeO向金属内部拱入（图八）。流体状FeO内分布有流体状Fe2O3（三氧化二铁）或灰色条状Fe3O4（四氧化三铁，其中的大晶体可为正方型长方体，或正方菱型体），表现为存在Fe2O3的FeO内不析出Fe3O4，析出Fe3O4的FeO内不包含Fe2O3，（图九、图一一）。金属铁为铁索体组织间，夹裹有较多流体态3CaO・P2O5与大量细小的球形夹杂物，流体状3CaO・P2O5；内有少量球形浮
三、从炉渣的分析判定炒钢技术
1、冶炼技术判定
目前，关于古代冶炼技术的判定多依据遗物的检测及考古发掘信息（如炉型结构、设施性质、遗物类型等）的综合分析，其中最直接且应用最多者为金属、炉渣等样品显微组织结构观察与成分测定，并已建立起较完善的判定模式，尤其是对金属器物、常见的玻璃态生铁渣、橄榄石为主要成分的块炼铁炉渣等，但对于非典型炉渣类型的分析较少。本文涉及的7件样品与常见的生铁渣、块炼铁渣有差异，需从物理化学的角度深入探讨。
中国古代开放式环境下冶铁技术有炒钢、精炼、锻造等。炒钢与钢铁精炼目的主要在于生铁的脱碳，其初始炉料为生铁、燃料、助熔剂、铁矿石等。有学者在研究铜矿冶炼过程中指出气态氧化剂（主要指O2）的氧化效率远远低于固态氧化剂，并提出冶炼过程中多会加入铁矿石为氧化剂的可能@。
锻造过程中加入的砂子、粘土等材料会影响铁制品夹杂物中硅的含量。本次分析样品皆未有成型的痕迹，基本可排除锻造产物的可能。东平陵高铁炉渣、积铁样品中均有发现流体状3Cao・P2O5。由氧势图可知，还原气氛下，磷在800℃以上可被还原为气态单质，仅在碱性氧化物存在的情况下，与之生成高温稳定的复杂化合物，并淬冷才得以保存，上世纪末工业上多用此法制备磷酸钙。笔者在分析我国古代钢铁冶炼过程中的磷时，详细地讨论了磷在炉料、炉渣、炉渣中的铁颗粒、铁水、铁器中的存在形式、转化、转移方式等，可概括为：在生铁冶炼时，高温下低熔点物相率先熔融进入炉渣，若炉渣中钙含量高，炉料中的磷多与钙形成高温稳定的复杂化合物进入炉渣中，炉渣冷却过程中再次分解，部分进入炉渣中的铁颗粒中，部分挥发，是故生铁炉渣中不含或含有极少量的磷：若炉料钙含量低（能与磷化合的成分低），磷多被还原为单质，均匀进入铁水中，并伴随铁器后期加工。块炼铁冶炼过程中未加入助熔剂，炉料中能与磷发生高温化合的元素（如钙、锰等）多来自于脉石，含量少，高温熔融进入炉渣后，仅能吸收少量的磷，并均匀分布于分布于渣中，充斥在熔融浮氏体间隙。当浮氏体被还原为单质铁时，磷也能被还原，并与铁形成固溶体进入铁中并伴随后期加工，剩于磷在炉渣冷却析晶过程中仍保留于玻璃
2、从高铁炉渣与积铁夹杂物看炒钢制品
钢铁制品的夹杂物与冶炼过程炉渣、后期加工添加物、铁器原有夹杂物等有密切关系，其中炉渣可能混入铁器并伴随后期加工形成夹杂物，锻造过程的添加物也会影响铁器中炉渣的组成成分，铁器原有夹杂物可能会在炒炼过程中发生一些化学变化并继续留在铁器内部。生铁冶炼过程中，渣铁分离度高，炉渣多为非金属玻璃相，这与铸铁及铸铁退火产品观察到的结果相符。块炼铁冶炼过程还原气氛不佳，还原效率低，渣铁分离度不高，炉渣中残留大量铁，导致冶炼初产品往往为渣铁混合物，即使后期锻打排渣也难于排尽，使得铁制品中仍存在较多夹杂物，且目前观察到的常规块炼铁制品夹杂物同炉渣相似度高。
四、结论
本文通过6件高铁炉渣和1件积铁样品的分析，了解到东平陵冶铁遗址除生铁冶炼技术外，还存在炒钢技术，且炒钢过程中有意加入含钙助熔剂。
第8篇：微波冶金技术范文
关键词：特种加工，机械制造，结构工艺性
近年来，随着现代科学技术的发展，特别是微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。机械技术，特别是自动化制造技术，不但采用了计算机控制，并且具有柔性化、集成化、智能化的特点；在超精密加工技术方面，其加工精度已进入纳米级（0.001um）表面粗糙度已成功地小于0.005um；在切削速度方面，国外车削钢通常为200m／min，最高可达915m／min；对于新兴工业需要的难加工材料、复杂型面、型腔以及微小深孔，采用了电、超声波、电子束和激光的加工方法。所以在很大的程度上，尤其是20多年来的改革开放，我国的机械制造已经具有相当大的规模，已经形成了品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。
1 特种加工涵义
特种加工是相对传统切削加工而言，本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。目前常用的有电火花加工、超声波加工、激光加工，除此之外还有电化学加工、电子束加工等。它与传统切削加工相比具有：加工过程不再主要依靠机械能，而是直接或复合利用其它能量完成工件的加工；加工所用工具材料的硬度可大大低于被加工材料硬度，有时甚至无需使用工具即可完成对工件的加工；加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力；加工方法日新月异等特点。
2 特种加工分类、方法及应用
2.1电火花成形（穿孔）加工
该法可加工任何导电材料。它是利用火花放电腐蚀金属原理，用工具电极（纯铜或石墨）对工件进行复制加工的工艺方法，可用于加工型腔模（锻模、压铸模、注塑模等）和型腔零件；加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小异型孔、小深孔等。其中最为典型的应用是在YG8（硬质合金）工件上，加工一个直径1mm深80mm的孔，只需12分钟；电火花双轴回转展成法加工凹凸球面、球头；电火花共轭同步回转可加工精密螺纹、齿轮等复杂表面；目前已能加工出0.005mm的短微细轴和0.008mm的浅微细孔，以及直径小于1mm的齿轮。
2.2电火花线切割加工
它是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电腐蚀，实现切割成形的加工方法。它同样可以加工任何导电材料；加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。典型的应用例如：试制切割特殊微电机硅钢片定转子铁心芯；切割斜度锥面、上下异形面工件；工件倾斜数控回转切割加工双曲面零件；数控三轴联动加分度切割加工扭转四方锥台。科技论文。
2.3超声波加工
它是利用加工工具的超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。超声波加工的尺寸精度可达0.05～0.01mm，表面粗糟度Ra值可达0.8～0.1μm，它适宜加工任何脆硬材料，可加工各种孔和型腔，也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。由于超声波加工的生产效率比电火花加工低，而加工精度和表面粗糟度相对较好，所以常用于对工件的抛磨和光整加工。
2.4激光加工
是利用经过透镜聚焦的能量密度极高的激光焦点（高温和冲击波），使工件材料被熔化或蒸发去除的加工方法。合理选用激光参数，可实现激光切割、打孔、焊接，激光打标、激光表面处理，还可用于电子元器件的封装等。激光加工的尺寸精度可达0.01～0.001mm，表面粗糟度Ra值可达0.4～0.1μm，无需使用工具，加工速度极高，适于任何材料，特别适于深径比大的（深径比50～100）小孔和微孔（孔径φ0.01～0.1）。激光表面处理是结合高功率激光技术及粉末冶金技术，对工件进行表面加工处理，从而改变工件表面组织结构、成分及特性，提高其物理性能，使其恢复或超过原技术性能和应用价值的工艺技术，具有较高的实用价值。激光法（应用激光）还是制造纳米材料的重要手段。
2.5电化学加工
该法包括从工件去除金属的阳极电解蚀除加工和向工件上沉积金属的阴极电镀沉积加工两大类。它可以加工复杂成型模具和零件，例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模，航空、航天发动机的扭曲叶片等。电镀、电铸可以复制复杂、精细的表面。刷镀可修复磨损的零件，改变原表面的物理性能，有很大实用价值。
3 特种加工对机械制造结构工艺性的影响
由特种加工的特点并结合使用特种加工方法的实践，特种加工对机械制造和结构工艺性具有重大影响，主要包括以下几点：
3.1改变了零件的典型工艺路线
工艺人员都知道：除磨削外，其它切削加工、成型加工等都应在淬火热处理之前加工完毕。但特种加工的出现，改变了这种定型的程序格式。因为特种加工基本上不受工件硬度的影响，而且为免除加工后淬火热处理的变形，一般都先淬火后加工。例如电火花线切割加工、电火花成型加工和电解加工等都是在淬火后进行的。
3.2缩短了新产品的试制周期
在新产品试制时，如采用光电、数控电火花线切割，便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮（包括非圆齿轮、非渐开线齿轮）、微电机定子、转子硅钢片，各种变压器铁心，各种特殊、复杂的二次曲面体零件，从而省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具，大大地缩短了试制周期。
3.3影响产品零件的结构设计
例如花键孔、轴的齿根部分，为了减少应力集中应设计和制成小圆角。但拉削加工时刀齿做成圆角对切削和排屑不利，容易磨损，只能设计与制成清棱清角的齿根。而用电解加工时由于存在尖角变圆现象，非采用圆角的齿根不可。又如各种复杂冲模（山形硅钢片冲模），常规制造方法由于不易制造往往采用镶拼结构。而采用电火花线切割加工后，即使是硬质合金的刀具、模具，也可以制成整体结构。
3.4重新衡量传统结构工艺性的好坏
由于特种加工的应用而需要重新衡量过去对方孔、小孔、弯孔和窄缝等被认为是工艺性很坏，在结构上尽量避免的典型。特种加工的采用改变了这种现象。科技论文。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔，涡轮叶片大量的小冷却深孔、窄缝，静压轴承、静压导轨的内油囊型腔，采用电加工后由难变易了。综上，特种加工技术在机械制造中发挥着重要作用，已成为现代制造技术不可分割的重要组成部分。随着科学技术和现代工业的发展，特种加工必将不断完善和迅速发展，反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展，并发挥愈来愈重要的作用。
近年来，随着现代科学技术的发展，特别是微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。机械技术，特别是自动化制造技术，不但采用了计算机控制，并且具有柔性化、集成化、智能化的特点；在超精密加工技术方面，其加工精度已进入纳米级（0.001um）表面粗糙度已成功地小于0.005um；在切削速度方面，国外车削钢通常为200m／min，最高可达915m／min；对于新兴工业需要的难加工材料、复杂型面、型腔以及微小深孔，采用了电、超声波、电子束和激光的加工方法。所以在很大的程度上，尤其是20多年来的改革开放，我国的机械制造已经具有相当大的规模，已经形成了品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。
1 特种加工涵义
特种加工是相对传统切削加工而言，本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。目前常用的有电火花加工、超声波加工、激光加工，除此之外还有电化学加工、电子束加工等。它与传统切削加工相比具有：加工过程不再主要依靠机械能，而是直接或复合利用其它能量完成工件的加工；加工所用工具材料的硬度可大大低于被加工材料硬度，有时甚至无需使用工具即可完成对工件的加工；加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力；加工方法日新月异等特点。
2 特种加工分类、方法及应用
2.1电火花成形（穿孔）加工
该法可加工任何导电材料。它是利用火花放电腐蚀金属原理，用工具电极（纯铜或石墨）对工件进行复制加工的工艺方法，可用于加工型腔模（锻模、压铸模、注塑模等）和型腔零件；加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小异型孔、小深孔等。其中最为典型的应用是在YG8（硬质合金）工件上，加工一个直径1mm深80mm的孔，只需12分钟；电火花双轴回转展成法加工凹凸球面、球头；电火花共轭同步回转可加工精密螺纹、齿轮等复杂表面；目前已能加工出0.005mm的短微细轴和0.008mm的浅微细孔，以及直径小于1mm的齿轮。
2.2电火花线切割加工
它是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电腐蚀，实现切割成形的加工方法。它同样可以加工任何导电材料；加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。典型的应用例如：试制切割特殊微电机硅钢片定转子铁心芯；切割斜度锥面、上下异形面工件；工件倾斜数控回转切割加工双曲面零件；数控三轴联动加分度切割加工扭转四方锥台。
2.3超声波加工
它是利用加工工具的超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。超声波加工的尺寸精度可达0.05～0.01mm，表面粗糟度Ra值可达0.8～0.1μm，它适宜加工任何脆硬材料，可加工各种孔和型腔，也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。由于超声波加工的生产效率比电火花加工低，而加工精度和表面粗糟度相对较好，所以常用于对工件的抛磨和光整加工。
2.4激光加工
是利用经过透镜聚焦的能量密度极高的激光焦点（高温和冲击波），使工件材料被熔化或蒸发去除的加工方法。科技论文。合理选用激光参数，可实现激光切割、打孔、焊接，激光打标、激光表面处理，还可用于电子元器件的封装等。激光加工的尺寸精度可达0.01～0.001mm，表面粗糟度Ra值可达0.4～0.1μm，无需使用工具，加工速度极高，适于任何材料，特别适于深径比大的（深径比50～100）小孔和微孔（孔径φ0.01～0.1）。激光表面处理是结合高功率激光技术及粉末冶金技术，对工件进行表面加工处理，从而改变工件表面组织结构、成分及特性，提高其物理性能，使其恢复或超过原技术性能和应用价值的工艺技术，具有较高的实用价值。激光法（应用激光）还是制造纳米材料的重要手段。
2.5电化学加工
该法包括从工件去除金属的阳极电解蚀除加工和向工件上沉积金属的阴极电镀沉积加工两大类。它可以加工复杂成型模具和零件，例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模，航空、航天发动机的扭曲叶片等。电镀、电铸可以复制复杂、精细的表面。刷镀可修复磨损的零件，改变原表面的物理性能，有很大实用价值。
3 特种加工对机械制造结构工艺性的影响
由特种加工的特点并结合使用特种加工方法的实践，特种加工对机械制造和结构工艺性具有重大影响，主要包括以下几点：
3.1改变了零件的典型工艺路线
工艺人员都知道：除磨削外，其它切削加工、成型加工等都应在淬火热处理之前加工完毕。但特种加工的出现，改变了这种定型的程序格式。因为特种加工基本上不受工件硬度的影响，而且为免除加工后淬火热处理的变形，一般都先淬火后加工。例如电火花线切割加工、电火花成型加工和电解加工等都是在淬火后进行的。
3.2缩短了新产品的试制周期
在新产品试制时，如采用光电、数控电火花线切割，便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮（包括非圆齿轮、非渐开线齿轮）、微电机定子、转子硅钢片，各种变压器铁心，各种特殊、复杂的二次曲面体零件，从而省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具，大大地缩短了试制周期。
3.3影响产品零件的结构设计
例如花键孔、轴的齿根部分，为了减少应力集中应设计和制成小圆角。但拉削加工时刀齿做成圆角对切削和排屑不利，容易磨损，只能设计与制成清棱清角的齿根。而用电解加工时由于存在尖角变圆现象，非采用圆角的齿根不可。又如各种复杂冲模（山形硅钢片冲模），常规制造方法由于不易制造往往采用镶拼结构。而采用电火花线切割加工后，即使是硬质合金的刀具、模具，也可以制成整体结构。
3.4重新衡量传统结构工艺性的好坏
由于特种加工的应用而需要重新衡量过去对方孔、小孔、弯孔和窄缝等被认为是工艺性很坏，在结构上尽量避免的典型。特种加工的采用改变了这种现象。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔，涡轮叶片大量的小冷却深孔、窄缝，静压轴承、静压导轨的内油囊型腔，采用电加工后由难变易了。综上，特种加工技术在机械制造中发挥着重要作用，已成为现代制造技术不可分割的重要组成部分。随着科学技术和现代工业的发展，特种加工必将不断完善和迅速发展，反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展，并发挥愈来愈重要的作用。
参考文献：
［1］白基成，郭永丰，刘晋春.特种加工技术［M］．哈尔滨工业大学出版社，2006
［2］李指俊，冯同建.特种加工技术及其发展趋势［J］.机械制造》1996（4）
［3］郑哲敏，杨振声.爆炸加工［M］.国防工业出版社，1981
［4］吴为民,高文胜,刘娆,许东卫.液中放电金属冲压成形研究［J］.电加工，1998（5）.
第9篇：微波冶金技术范文
关键词 TiAl基合金；粉末冶金；力学性能
中图分类号TF12 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0045-02
0 引言
作为高温结构材料，TiAl基合金正受到业内界人士的越来越高度关注，良好的抗氧化性能，低密度，耐高温性能等，让其比之镍基合金和钛基合金更具优越性[1]，因此成为航空，国防，军工等高科技领域极具吸引力的材料。然而，室温塑性低，高温屈服应力高和加工成形性差等，使得TiAl合金广泛应用受到严重的制约。因此，研究和开发针对TiAl合金合理高效的制备与成形技术，是科技工作者的一个重要课题。常规制备TiAl基合金的方法主要有粉末冶金，铸造，铸锭冶金等。其中粉末冶金方法有其显著独特优点：克服了铸造缺陷，如疏松缩孔等；加入合金元素来制备复合材料变得容易；材料成分均匀，显微组织细小，力学性能优异；复杂零件易于实现近净成形。
1 预合金粉末制备工艺
采用预合金粉末成型工艺制备TiAl基合金首先要制备γ-TiAl预合金粉末，之后经过模压成型与烧结反应而制得所需制件的工艺。此工艺的成本有些昂贵，因为，Ti熔点高且活性比较大，需要在制备过程中严格控制工艺，故难度也较大。现阶段，发展出来很多方法制备γ-TiAl预合金粉，其中主要被采用的有：雾化法、机械合金化法（MA）、自蔓延高温合成法（SHS）等。此工艺所获材料其晶粒大小，相分布以及合金元素分布的均匀性与相应的锻件相比，都得到显著提高。用预合金法，德国姆波公司制造出大型客机连接臂，和直升机叶片连杆接头，产品相比于锻件，材料和成本分别节省40%和34%[2]。随后美国坩埚公司又开发出，可以制备全致密，形状复杂的钛合金近形产品的陶瓷模热等静压技术，使得合金材料的力学性能得到进一步提升。
2 元素粉末法
元素粉末法是对Ti、Al和Nb、Cr、Mo等外加元素预压成形，在高温下反应合成之后进行致密化来制备TiAl基合金材料的，制品组织细小、成分均匀。此法优点是成本比较低，工艺设备简单而且容易添加各种高熔点合金元素，通过均匀化混合和高温反应能避免成分偏析。元素粉末法制备TiAl基合金，已经得到了广泛研究，所制备出来的材料性能可与铸造TiAl基合金媲美。元素粉末法制备TiAl合金时Ti，Al元素会发生扩散反应，基本反应过程为[3]：6Ti+6Al4Ti+2TiAl3， 4Ti+2TiAl3Ti3Al+TiAl+2TiAl2，Ti3Al+2TiAl2+TiAl 6TiAl。
3 成型工艺
预合金粉末属硬脆粉末，不便直接模压成形，所以采用挤压方式进行成形。有冷挤压和热挤压两种方式。此工艺让粉末晶粒得到了细化，组织均匀性和粉末间的高温扩散能力得到提高。对于元素粉末挤压可以消除压坯膨胀开裂，而对于预合金粉末，挤压也提高了粉末变形能力。随着科技的进步，出现了很多新技术如：温压技术，流动温压技术，模壁技术，爆炸压制技术，高速压制技术等。这使得粉末冶金成形技术正向高性能化，高致密化方向发展。
4 烧结反应工艺
以下是对目前出现的几种TiAl合金粉末冶金烧结工艺简单介绍。
4. 1热压和热等静压
热压和热等静压是目前两种很可行的制备钛铝基合金的工艺。在压制的过程粉末的受力比较均匀，所得制件的致密度很高，力学性能很优异。经文献和实践所知，在1100℃～1300℃，压力大于100MPa时，将雾化TiAl预合金粉末，直接进行热等静压效果为最好。刘咏等人用此热等静压的工艺方法所制得的钛铝基合金制件，致密度高，显微组织细小，结果很是成功[4]。
4.2 自蔓延高温合成工艺
自蔓延高温合成（也被称为燃烧合成方法），是利用化学反应过程所生成的热量和产生的高温，而使自身反应持续下去，进而获得所需材料或制品的方法。该工艺简单，高效节能，成本低且制品质量高，自问世后在世界范围内得到了广泛的研发与应用。其中开发出来的SHS制备粉体，烧结，致密化技术，能够制备出常规方法难以制备出的TiAl化合物，且产物形状复杂，致密度高，目前SHS粉末技术已成功应用与工业生产且技术越发成熟。
4.3 放电等离子烧结
放电等离子体烧结亦叫作等离子体活化烧结，最早源于20世纪30年代年美国人的脉冲电流烧结原理，但此快速烧结工艺真正发展成熟是90年代从日本开始的，此后才得到广泛的关注与研发。在装有粉末的模具上联通瞬间，断续，高能脉冲电流，粉末颗粒间就能产生等离子放电现象，产生的高活性离子化的电导气体，迅速消除粉末粒表面的杂质和气体， 并加快粉末的净、活、均化等效应[5]。SPS艺有其独特优势：加热均匀，烧结温度低且升温速度快，产品组织细小均匀且致密度高。研究表明，用MA技术与SPS技术结合制备出的TiAl合金，组织均匀，性能优良。
4.4 粉末注射成形工艺
此技术是把塑料注射成形工艺和传统粉末冶金技术相互结合，而发展成为一种新型的近净成形的工艺。主要步骤为：混合粉末与粘结剂，注射成形，脱模，烧结。此工艺制备的制件致密度高，组织均匀，性能优越，能够制备质量要求高且精密复杂的制品，而且成本低，自动化程度高，材料利用率几近百分百。因此该工艺在国际上很热门，很受欢迎。采用PIM工艺制备出的TiAl合金组织细小均匀，相对密度高，性能优良，而且成本与传统工艺比大大降低，当然此方面的研究还有广阔空间。
5 粉末冶金TiAl基合金的力学性能
作为高温结构材料，TiAl合金因为低的密度，高强度系数，良好的抗氧化性能和抗蠕变性能等，而备受关注与欢迎。然而因低室温延展性，难加工性，使其被广泛应用受到制约[6]。如何使其强度和延展性相平衡是一个很大挑战，有关此方面的研究工作一直在进行。研究表明，TiAl合金中增加Nb能改善TiAl合金高温抗氧化性能，适量Cr可以提高延性，B可以细化晶粒， 提高抗蠕变性能。经过不断地改进和完善，粉末冶金TiAl合金的一些力学性能已得到了显著的提高。近期研究发现，合金添加Mo，V和Ag能改善显微组织，在1350度烧结能提高其致密度能达到96%，而抗压缩强度可达到1782MPa。然而，孔隙的难以彻底消除，间隙元素难于控制等问题，还需要不断地克服。
6 结论
TiAl合金因其独特的性能在军工，航空等高技术产业占有重要地位，采用粉末冶金工艺制备TiAl基合金，优势明显，能够制备得精密度很高的制件。在TiAl合金制备技术中，极富吸引力，进而脱颖而出。然而，粉末冶金法制备TiAl基合金技术并不是完美至极的，还有一些工作需要进一步研究和拓展：控制间隙元素和杂质的污染；合金元素的合理选择与添加，改善TiAl合金的性能；进一步完善致密化技术，让显微组织更加均匀细化，消除孔隙缺陷等；进一步研发让生产低成本，高效率，规模化，不但为军用而且为民所用，促进经济的发展。粉末冶金钛铝合金技术有其独特的优势和地位，若得到进一步改进和完善，对我国的经济发展，国力的提升，具有重大意义。
参考文献
[1]Q.Liu，P.Nash. The effect of Ruthenium addition on the microstructure and mechanical properties of TiAl alloys[J]. Intermetallics 2011（19）：1282-1290.
[2]赵瑶，贺跃辉.粉末冶金Ti6Al4合金的研制进展[J].粉末冶金材料科学与工程，2008，13（2）.
[3]Wang G X，Dahms M.PMI，1992，24（4）：219-225.
