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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　超微粒子的物理特性6

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8

1.3.4　电学性能11

1.3.5　磁学性能14

1.3.6　光学性能15

1.3.7　催化特性19

1.3.8　烧结特性20

1.3.9　化学特性22

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24

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34

1.5　超微粉末的制备技术38

1.5.1　蒸发凝聚法39

1.5.2　溅射法45

1.5.3　电爆炸丝法46

1.5.4　气相化学反应法46

1.5.5　液相法制备超微粉末的技术52

1.6　超微粉末的应用71

1.6.1　在粉末冶金领域的应用71

1.6.2　磁性材料72

1.6.3　在化学工业中的应用72

1.6.4　在生物医药领域的应用73

1.6.5　其他应用73

参考文献73

第2章　快速凝固-粉末冶金技术77

2.1 快速凝固技术-粉末冶金技术的发展概况77

2.2　快速凝固材料的制备理论78

2.2.1　快速凝固技术的基本原理78

2.2.2　熔体的过冷和再辉80

2.2.3　快速凝固时的热流82

2.2.4　快速凝固过程的热力学83

2.2.5　快速凝固过程的动力学87

2.2.6　快速凝固过程中的溶质分配90

2.2.7　固液界面稳定性93

2.2.8　快速凝固时的形核与长大98

2.3　快速凝固技术99

2.3.1　双流雾化法99

2.3.2　离心雾化法106

2.3.3　机械、电气等作用力雾化109

2.3.4　多级雾化法111

2.3.5　熔体自旋法113

2.3.6　快速凝固粉末冶金材料热致密化技术118

2.4　快速凝固材料119

2.4.1　快速凝固晶态材料119

2.4.2　快速凝固准晶材料133

2.4.3　快速凝固非晶态合金136

2.4.4　大块非晶合金140

参考文献145

第3章　机械合金化技术148

3.1　机械合金化概况148

3.1.1　机械合金化技术的发展历史148

3.1.2　机械合金化的应用150

3.2　机械合金化球磨装置及工作原理152

3.2.1　机械合金化的球磨装置152

3.2.2　机械合金化工艺参数156

3.3　机械合金化的球磨机理158

3.3.1　金属粉末的球磨过程158

3.3.2　机械合金化的球磨机理159

3.3.3　机械合金化过程的理论模型161

3.3.4　机械合金化过程的运动学及能量传输模型173

3.3.5　机械合金化温升模型176

3.4　机械合金化技术的应用179

3.4.1　机械合金化技术制备弥散强化合金179

3.4.2　机械合金化制备平衡相材料188

3.4.3　机械合金化制备非平衡相材料189

3.4.4　机械合金化制备功能材料199

3.5 固液反应球磨及水溶液球磨技术204

3.5.1　固液反应球磨技术204

3.5.2　水溶液球磨技术207

3.6　低温机械合金化210

3.6.1　低温机械合金化设备211

3.6.2　低温机械合金化的应用211

参考文献212

第4章　喷射沉积技术及应用216

4.1 金属液体喷射沉积工艺的进展216

4.1.1　喷射沉积工艺的发展及现状216

4.1.2　喷射沉积工艺的基本原理和特点217

4.1.3　喷射沉积工艺和装置220

4.2　喷射沉积过程理论研究227

4.2.1 喷射沉积过程原理和控制参量227

4.2.2　整体模型228

4.2.3　子过程的物理模型228

4.3　喷射沉积材料237

4.3.1　铁基合金237

4.3.2　铝合金239

4.3.3　铜合金241

4.3.4　镁合金243

4.3.5　贵金属领域243

4.4　喷射共沉积制备颗粒增强金属基复合材料244

4.4.1 喷射共沉积制备MMCp过程的基本原理244

4.4.2　喷射共沉积技术研究现状255

4.4.3　喷射共沉积技术的特点和优越性263

4.5　多层喷射沉积的装置和原理264

4.5.1　多层喷射沉积的提出264

4.5.2　多层喷射沉积技术及装置265

4.5.3　多层喷射沉积过程原理分析266

4.5.4　多层喷射沉积工艺的特点268

4.6　多层喷射沉积的传热凝固规律269

4.6.1 多层喷射沉积过程雾化阶段的传热凝固规律269

4.6.2　多层喷射沉积过程沉积阶段的传热凝固规律270

4.7　喷射沉积坯的热加工273

4.7.1　传统热加工工艺273

4.7.2　特殊热加工工艺274

参考文献280

第5章　粉末冶金特种成形技术284

5.1　概述284

5.2　等静压成形284

5.2.1　冷等静压制284

5.2.2　热等静压制286

5.2.3　准等静压制290

5.3　陶粒压制291

5.3.1　制造工艺工序291

5.3.2　工艺原理292

5.3.3　陶粒特性293

5.3.4　预成形坯设计295

5.3.5　陶粒压制的性能与应用295

5.4　STAMP工艺295

5.4.1　制造工艺工序296

5.4.2　制造的材料296

5.4.3　经济意义299

5.5　快速全向压制（ROC）299

5.5.1　流体模系统300

5.5.2　室温压制与快速全向压制300

5.5.3　快速全向压制坯的后续加工300

5.5.4　双金属零件的制造工艺301

5.5.5　制造工艺的特点及应用301

5.5.6　制造工艺的局限性301

5.6　粉浆浇注成形302

5.6.1　粉浆浇注的工艺过程302

5.6.2　影响粉浆浇注成形的因素303

5.7　粉末轧制成形304

5.7.1　金属粉末轧制原理与特点304

5.7.2　粉末轧制的应用306

5.8　粉末挤压成形307

5.8.1　增塑粉末挤压成形307

5.8.2　粉末热挤压307

5.9　粉末锻造成形307

5.9.1　粉末锻造技术307

5.9.2　粉末锻造工艺的优点309

5.9.3　粉末锻造技术的应用310

5.10　温压成形311

5.10.1　温压成形技术的发展概况311

5.10.2　温压工艺及致密化机理311

5.10.3　温压成形技术的分类315

5.10.4　温压成形技术的应用320

5.11　电磁成形321

5.11.1　电磁成形发展概况、原理及特点321

5.11.2　电磁成形技术的分类与应用321

5.12　高速压制322

5.12.1　高速压制的技术原理322

5.12.2　高速压制的技术特点323

5.12.3　高速压制所用的模具325

5.12.4　高速压制所用的粉末326

5.12.5　高速压制的生产成本326

5.12.6　高速压制的研究进展326

5.12.7　国内对高速压制的理论研究328

5.13　冷成形粉末冶金331

参考文献331

第6章　粉末冶金特种烧结技术335

6.1　概述335

6.2　超固相线液相烧结335

6.2.1　SLPS的发展概况335

6.2.2　SLPS的原理及特点336

6.2.3　SLPS中的致密化与变形机理337

6.2.4　工艺参数对SLPS的影响342

6.2.5　SLPS技术的应用及进展344

6.3　选择性激光烧结344

6.3.1　SLS的原理及特点345

6.3.2　工艺参数对SLS的影响347

6.3.3　SLS技术的应用及研究进展348

6.4　放电等离子烧结（SPS）351

6.4.1　SPS的原理、工艺及特点352

6.4.2　SPS技术的应用及研究进展353

6.5　微波烧结354

6.5.1　MS的烧结机制、原理及特点354

6.5.2　MS技术的应用及研究进展357

6.6　爆炸烧结360

6.6.1　爆炸烧结的原理及特点360

6.6.2　爆炸烧结机理361

6.6.3　爆炸烧结技术的应用364

6.7　铸造烧结法365

6.7.1　铸造烧结法的原理及工艺365

6.7.2　铸造烧结法的特点366

6.7.3　铸造烧结法的应用366

6.8　大气压固结367

6.8.1　CAP法制造工艺367

6.8.2　CAP法制造工艺的优点368

6.8.3　CAP法固结的材料368

6.9　电场活化烧结369

6.9.1　FAST烧结工艺370

6.9.2　FAST的基本原理370

6.9.3　FAST烧结技术的应用370

参考文献372

第7章 自蔓延技术375

7.1　概述375

7.1.1　自蔓延技术的概念及特点375

7.1.2　自蔓延技术的发展概况376

7.2　SHS过程的理论研究379

7.2.1　SHS过程的启动379

7.2.2　燃烧类型380

7.2.3　SHS技术的热力学条件381

7.2.4　SHS技术的动力学条件385

7.2.5　SHS技术的非平衡理论389

7.2.6　SHS过程的研究方法及设备392

7.3　SHS技术种类394

7.3.1　SHS制备技术394

7.3.2　SHS烧结技术395

7.3.3　SHS致密化技术395

7.3.4　SHS熔铸397

7.3.5　SHS焊接398

7.3.6　SHS涂层399

7.3.7　热爆技术402

7.3.8　化学炉技术402

7.3.9　非常规SHS技术403

7.4　SHS过程的影响因素405

7.4.1 SHS合成耐火材料的影响因素405

7.4.2　SHS焊接的影响因素406

7.4.3　陶瓷色料影响因素406

7.5　SHS技术的应用407

7.5.1　概述407

7.5.2　SHS在航天及船舶工业中的应用408

7.5.3　SHS在能源工业中的应用409

7.5.4　SHS在冶金及材料工业中的应用410

7.6　SHS研究的发展方向413

7.6.1　宏观动力学，结构形成过程与燃烧的关系413

7.6.2　多维SHS计算机模拟模型413

7.6.3　气相之间和气相与悬浮物的自蔓延燃烧合成414

7.6.4　SHS技术应用于有机体系414

7.6.5　SHS技术制造非传统性粉末414

7.6.6　SHS技术制造非平衡材料415

7.6.7　一步法净成形制品工艺416

7.6.8　产品的大规模生产416

7.6.9　自蔓延机械化学合成法416

7.6.10　不同环境下的SHS过程417

参考文献418

第8章　金属粉末注射成形421

8.1　金属粉末注射成形概论421

8.1.1　金属粉末注射成形技术的发展历程421

8.1.2　金属粉末注射成形的特点422

8.1.3　金属粉末注射成形产品的应用423

8.2　混合物的流变特性424

8.2.1　基本理论424

8.2.2　金属注射成形喂料流变学426

8.3　金属粉末注射成形原理及设备简介429

8.3.1　过程原理429

8.3.2　设备简介430

8.4　几种主要的注射成形工艺432

8.4.1　维泰克工艺432

8.4.2　Rivers工艺433

8.4.3　粉末铸造（PC）工艺434

8.4.4　Injectamax工艺435

8.4.5　Metamold法435

8.4.6　PPIM工艺436

8.5　注射成形用的金属粉末及制备方法436

8.5.1　注射成形用的金属粉末436

8.5.2　制备方法437

8.6　注射成形用的黏结剂及其选择方法439

8.6.1　黏结剂439

8.6.2　黏结剂的选择446

8.6.3　有关黏结剂的一些专利447

8.7　金属粉末注射成形工艺450

8.7.1　混炼450

8.7.2　制粒452

8.7.3　注射成形453

8.7.4　脱脂456

8.7.5　烧结462

8.8　注射成形制品的特征和设计462

8.8.1 注射成形粉末冶金制品的特征462

8.8.2　制品应用设计的要点463

8.9　注射模具与注射成形机464

8.9.1　注射模具的典型结构464

8.9.2　注射模具的种类464

8.9.3　注射模具的设计466

8.9.4　注射成形机468

8.9.5　注射成形机零部件的磨损和防腐472

8.10　金属粉末微注射成形474

8.10.1　技术特点474

8.10.2　注射工艺474

8.10.3　模具和设备475

8.10.4　成形的产品476

8.10.5　共注射成形和共烧结477

8.10.6　总结和展望477

参考文献477