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第1章 超微粉末的制备技术1

1.1概述1

1.1.1超微粒子的定义1

1.1.2超微粉末研究的发展历史1

1.2超微粒子的基本特性2

1.2.1超微粒子的电子状态和晶格振动2

1.2.2超微粒子的基本效应4

1.3超微粒子的物理和化学特性7

1.3.1结晶学特性7

1.3.2晶体结构和相变特性7

1.3.3热力学性能9

1.3.4电学性能12

1.3.5磁学性能14

1.3.6光学性能16

1.3.7催化特性19

1.3.8烧结特性20

1.3.9化学特性23

1.4超微粉末制备过程原理24

1.4.1蒸发凝聚法制备超微粉末的原理25

1.4.2气相化学反应法制备超微粉末的原理28

1.4.3液相法制备超微粉末的原理35

1.5超微粉末的制备技术40

1.5.1蒸发凝聚法40

1.5.2溅射法47

1.5.3电爆炸丝法47

1.5.4气相化学反应法48

1.5.5液相法制备超微粉末的技术55

1.6超微粉末的应用72

1.6.1在粉末冶金领域的应用72

1.6.2磁性材料73

1.6.3在化学工业中的应用74

1.6.4在生物医药领域的应用74

1.6.5其他应用74

参考文献75

第2章 快速凝固-粉末冶金技术79

2.1快速凝固-粉末冶金技术的发展概况79

2.2快速凝固材料的制备理论80

2.2.1快速凝固技术的基本原理80

2.2.2熔体的过冷和再辉82

2.2.3快速凝固时的热流84

2.2.4快速凝固过程的热力学85

2.2.5快速凝固过程的动力学89

2.2.6快速凝固过程中的溶质分配92

2.2.7固液界面稳定性96

2.3快速凝固技术101

2.3.1双流雾化法101

2.3.2离心雾化法108

2.3.3机械、电气等作用力雾化110

2.3.4多级雾化法113

2.3.5熔体自旋法115

2.3.6快速凝固粉末冶金材料热致密化技术120

2.4快速凝固材料122

2.4.1快速凝固晶态材料122

2.4.2快速凝固准晶材料136

2.4.3快速凝固非晶态合金139

2.4.4大块非晶合金143

参考文献148

第3章 机械合金化技术151

3.1机械合金化概况151

3.1.1机械合金化技术的发展历史151

3.1.2机械合金化的应用153

3.2机械合金化球磨装置及工作原理155

3.2.1机械合金化的球磨装置155

3.2.2机械合金化工艺参数159

3.3机械合金化的球磨机理162

3.3.1金属粉末的球磨过程162

3.3.2机械合金化的球磨机理163

3.3.3机械合金化过程的理论模型164

3.3.4机械合金化过程的运动学及能量传输模型178

3.3.5机械合金化温升模型180

3.4机械合金化技术的应用183

3.4.1机械合金化技术制备弥散强化合金183

3.4.2机械合金化制备平衡相材料192

3.4.3机械合金化制备非平衡相材料194

3.4.4机械合金化制备功能材料204

3.5固液反应球磨及水溶液球磨技术209

3.5.1固液反应球磨技术209

3.5.2水溶液球磨技术212

3.6低温机械合金化215

3.6.1低温机械合金化设备215

3.6.2低温机械合金化的应用215

参考文献217

第4章 喷射沉积技术及应用221

4.1金属液体喷射沉积工艺的进展221

4.1.1喷射沉积工艺的发展及现状221

4.1.2喷射沉积工艺的基本原理和特点222

4.1.3喷射沉积工艺和装置225

4.2喷射沉积过程理论研究232

4.2.1喷射沉积过程原理和控制参量232

4.2.2整体模型233

4.2.3子过程的物理模型233

4.3喷射沉积材料243

4.3.1铁基合金243

4.3.2铝合金246

4.3.3铜合金248

4.3.4镁合金249

4.3.5贵金属领域250

4.4喷射共沉积制备颗粒增强金属基复合材料251

4.4.1喷射共沉积制备MMCp过程的基本原理251

4.4.2喷射共沉积技术研究现状262

4.4.3喷射共沉积技术的特点和优越性270

4.5多层喷射沉积的装置和原理271

4.5.1多层喷射沉积的提出271

4.5.2多层喷射沉积技术及装置272

4.5.3多层喷射沉积过程原理分析274

4.5.4多层喷射沉积工艺的特点275

4.6喷射沉积坯的热加工276

4.6.1传统热加工工艺276

4.6.2特殊热加工工艺276

参考文献283

第5章 粉末冶金特种成形技术288

5.1概述288

5.2等静压成形288

5.2.1冷等静压制288

5.2.2热等静压制290

5.2.3准等静压制295

5.3陶粒压制296

5.3.1制造工艺工序296

5.3.2工艺原理297

5.3.3陶粒特性299

5.3.4预成形坯设计300

5.3.5陶粒压制的性能与应用300

5.4Stamp工艺300

5.4.1制造工艺工序300

5.4.2制造的材料301

5.4.3经济意义303

5.5快速全向压制304

5.5.1流体模系统305

5.5.2室温压制与快速全向压制305

5.5.3快速全向压制坯的后续加工305

5.5.4双金属零件的制造工艺306

5.5.5制造工艺的特点及应用306

5.5.6制造工艺的局限性306

5.6粉浆浇注成形307

5.6.1粉浆浇注的工艺过程307

5.6.2影响粉浆浇注成形的因素308

5.7粉末轧制成形309

5.7.1金属粉末轧制原理与特点309

5.7.2粉末轧制的应用311

5.8粉末挤压成形312

5.8.1增塑粉末挤压成形312

5.8.2粉末热挤压312

5.9粉末锻造成形313

5.9.1粉末锻造技术313

5.9.2粉末锻造工艺的优点315

5.9.3粉末锻造技术的应用316

5.10温压成形316

5.10.1温压成形技术的发展概况316

5.10.2温压工艺及致密化机理317

5.10.3温压成形技术的分类321

5.10.4温压成形技术的应用325

5.11电磁成形326

5.11.1电磁成形发展概况、原理及特点326

5.11.2粉末电磁压制327

5.12高速压制328

5.12.1高速压制的技术原理328

5.12.2高速压制的技术特点328

5.12.3高速压制所用的模具331

5.12.4高速压制所用的粉末331

5.12.5高速压制的生产成本332

5.12.6高速压制的研究进展332

5.12.7国内对高速压制的理论研究334

5.13冷成形粉末冶金337

参考文献337

第6章 粉末冶金特种烧结技术341

6.1概述341

6.2超固相线液相烧结341

6.2.1SLPS的发展概况341

6.2.2SLPS的原理及特点342

6.2.3SLPS中的致密化与变形机理343

6.2.4工艺参数对SLPS的影响349

6.2.5SLPS技术的应用及进展350

6.3选择性激光烧结351

6.3.1SLS的原理及特点351

6.3.2工艺参数对SLS的影响353

6.3.3SLS技术的应用及研究进展354

6.4放电等离子烧结（SPS）357

6.4.1SPS的原理、工艺及特点357

6.4.2SPS技术的应用及研究进展359

6.5微波烧结360

6.5.1微波烧结的烧结机制、原理及特点360

6.5.2微波烧结技术的应用及研究进展363

6.6爆炸烧结365

6.6.1爆炸烧结的原理及特点365

6.6.2爆炸烧结机理366

6.6.3爆炸烧结技术的应用370

6.7铸造烧结法371

6.7.1铸造烧结法的原理及工艺371

6.7.2铸造烧结法的特点372

6.8大气压固结（CAP）372

6.8.1CAP法制造工艺372

6.8.2CAP法制造工艺的优点373

6.8.3CAP法固结的材料373

6.9电场活化烧结（FAST）375

6.9.1FAST烧结工艺375

6.9.2FAST的基本原理376

6.9.3FAST烧结技术的应用376

6.10固液混合铸造377

6.10.1固液混合铸造的工艺和原理377

6.10.2应用讨论378

6.10.3应用实例379

参考文献380

第7章 自蔓延高温合成技术383

7.1概述383

7.1.1自蔓延高温合成（SHS）技术的概念及特点383

7.1.2自蔓延高温合成技术的发展概况384

7.2SHS过程的理论研究386

7.2.1SHS过程的启动386

7.2.2燃烧类型388

7.2.3SHS技术的热力学条件388

7.2.4SHS技术的动力学条件393

7.2.5SHS技术的非平衡理论397

7.2.6SHS过程的研究方法及设备400

7.3SHS技术种类402

7.3.1SHS制备技术402

7.3.2SHS烧结技术403

7.3.3SHS致密化技术403

7.3.4SHS熔铸405

7.3.5SHS焊接406

7.3.6SHS涂层407

7.3.7热爆技术410

7.3.8化学炉技术410

7.3.9非常规SHS技术411

7.4SHS过程的影响因素413

7.4.1SHS合成耐火材料的影响因素413

7.4.2SHS焊接的影响因素414

7.4.3陶瓷色料影响因素415

7.5SHS技术的应用415

7.5.1概述415

7.5.2SHS在航天及船舶工业中的应用417

7.5.3SHS在能源工业中的应用418

7.5.4SHS在冶金及材料工业中的应用419

7.6SHS研究的发展方向421

7.6.1宏观动力学、结构形成过程与燃烧的关系422

7.6.2多维SHS计算机模拟模型422

7.6.3气相之间和气相与悬浮物的自蔓延燃烧合成422

7.6.4SHS技术应用于有机体系423

7.6.5SHS技术制造非传统性粉末423

7.6.6SHS技术制造非平衡材料423

7.6.7一步法净成形制品工艺424

7.6.8产品的大规模生产425

7.6.9自蔓延机械化学合成法425

7.6.10不同环境下的SHS过程425

参考文献427

第8章 金属粉末注射成形430

8.1金属粉末注射成形概论430

8.1.1金属粉末注射成形技术的发展历程430

8.1.2金属粉末注射成形的特点431

8.1.3金属粉末注射成形产品的应用432

8.2混合物的流变特性433

8.2.1基本理论433

8.2.2金属注射成形喂料流变学435

8.3金属粉末注射成形原理及设备简介438

8.3.1过程原理438

8.3.2设备简介439

8.4几种主要的注射成形工艺442

8.4.1维泰克工艺442

8.4.2Rivers工艺442

8.4.3Injectamax工艺443

8.4.4Metamold法443

8.4.5PPIM工艺443

8.5注射成形用的金属粉末及制备方法444

8.5.1注射成形用的金属粉末444

8.5.2制备方法445

8.6注射成形用的黏结剂及其选择方法447

8.6.1黏结剂447

8.6.2黏结剂的选择453

8.6.3有关黏结剂的一些专利455

8.7金属粉末注射成形工艺458

8.7.1混炼458

8.7.2制粒460

8.7.3注射成形461

8.7.4脱脂464

8.7.5烧结470

8.8注射成形制品的特征和设计470

8.8.1注射成形粉末冶金制品的特征470

8.8.2制品应用设计的要点471

8.9注射模具与注射成形机472

8.9.1注射模具的典型结构472

8.9.2注射模具的种类473

8.9.3注射模具的设计473

8.9.4注射成形机476

8.9.5注射成形机零部件的磨损和防腐481

8.10金属粉末微注射成形483

8.10.1技术特点483

8.10.2注射工艺483

8.10.3模具和设备484

8.10.4成形的产品485

8.10.5共注射成形和共烧结485

8.10.6总结和展望486

参考文献486