金屬粉末是現代工業的 “隱形基石”,應用場景廣泛。在航空航天領域,它是制造高性能零部件的關鍵,像航空發動機葉片、燃燒室等。汽車制造中,超半數零部件靠粉末冶金技術生產,如發動機缸體、齒輪等。電子領域里,從電阻、電容等元器件到設備外殼都離不開它。
圖源網絡
其產業活力與市場需求可從行業盛會中直觀體現 ——2026 年 3 月 24-26 日,第十八屆中國國際粉末冶金及硬質合金展覽會(PM CHINA)將在國家會展中心(上海)啟幕,展覽面積達 55,000㎡,匯聚 多個國家及地區的 1,000 余家企業,專業觀眾預計突破 80,000 人次,成為全球粉末冶金領域的 “商貿樞紐站”,也印證了該產業的萬億級市場潛力。
1
金屬粉末制取方法
機械法:
機械法通過機械力將金屬制成粉末,主要有三種方式。
球磨法利用研磨介質沖擊、研磨物料,可連續操作、效率高,能加工多種金屬,但分級難、易引入雜質且有噪音振動。
研磨法(氣流磨粉碎法)靠高速氣流帶動物料碰撞破碎,產品純度高、粒度細且分布窄,適合電子元器件等領域,不過設備成本高、耗氣量大,僅適用于脆性金屬。
霧化法將液態金屬破碎成液滴再冷凝成粉末,粉末球形度高、流動性好、粒度可控、氧含量低且成本較低,廣泛應用于多行業,但生產效率較低、能耗大。
物理化學法:
物理化學法借助化學反應和物理變化制粉。
還原法用還原劑從金屬氧化物或鹽類中還原出金屬,操作簡單、成本低,適合大規模生產,卻只適用于易與氫氣反應的金屬。
電解法通過電解使金屬陽離子在陰極沉積,能制取幾乎所有金屬粉末,純度高且可調控粒度,但耗電量大、成本高。
羰基法利用羰基金屬低溫分解制粉,可制微米級、納米級等多種粉末,粉末表面發達,不過工藝復雜、成本高。
化學置換法依據金屬活潑性差異,用活潑金屬置換出鹽溶液中的不活潑金屬,操作簡單、成本低,卻可能含雜質需提純。
2
制取方法的選擇
選擇金屬粉末制取方法需綜合多方面因素。原材料特性很關鍵,硬度高、脆性大的金屬適合球磨法或研磨法,熔點低的適合霧化法,氧化物或鹽類原材料則適用還原法、電解法。目標粉末性能要求也重要,需極細粒度可選研磨法、羰基法,高純度需求可選電解法,3D 打印需球形度高的粉末則選霧化法。生產成本上,球磨法等成本較低,電解法、羰基法成本高。生產效率方面,球磨法適合大規模生產,化學置換法效率低不適合大規模生產。
3
未來展望
當前金屬粉末制取技術面臨挑戰,高端領域對粉末純度、粒度等要求高,部分先進制取方法成本高,生產過程還可能污染環境。未來,多種制取方法結合將成趨勢,能取長補短;新型設備研發會推動技術突破,如高效節能的霧化噴嘴、智能球磨機;智能化生產也勢在必行,可提高效率與質量。技術進步還將推動金屬粉末在生物醫療領域制造精密植入物,在新能源領域提升電池性能,為工業進步和社會發展貢獻更多力量。
聲 明:文章內容根據公開資料整理。僅作分享,不代表本號立場;圖片非商業用途。如有侵權,請聯系小編刪除,謝謝!