粉末冶金概念精選(九篇)

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第1篇：粉末冶金概念范文

關(guān)鍵詞：

“十一五”期間，喀左縣為促進縣域經(jīng)濟的快速發(fā)展，大力實施“工業(yè)強縣、項目支撐”的戰(zhàn)略，通過引進外資形成了以鑄造、冶金、采礦、機械、建材、化工、釀造、農(nóng)產(chǎn)品加工為主的工業(yè)格局。特別是以冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生一大批骨干企業(yè)，形成集群發(fā)展態(tài)勢，成為地方財政收入的主要來源和城鄉(xiāng)居民就業(yè)的重要渠道。

一、基本情況

喀左縣冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展，已初具規(guī)模，形成了涵蓋礦山采選、鋼鐵冶煉、粉末冶金、粉末冶金、精密鑄造、冷壓熱鍛及鉬、錳、鎳、鈦生產(chǎn)加工等具有地方特色的冶金及鑄鍛產(chǎn)業(yè)體系，上游的采選、冶煉產(chǎn)業(yè)、中游的鑄造、鍛壓產(chǎn)業(yè)、下游的精密加工產(chǎn)業(yè)，基本實現(xiàn)良性聯(lián)動，產(chǎn)業(yè)鏈雛形已初步形成，一批具有地方特色的專業(yè)化分工配套企業(yè)正在崛起；一批技術(shù)含量高、附加值大的粉末冶金制品、精密鑄造件、汽車零部件、有色金屬和磁性材料等產(chǎn)品得到快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集群在工業(yè)經(jīng)濟中的地位日益突出，已成為全縣經(jīng)濟發(fā)展的主要動力和重要支柱產(chǎn)業(yè)。

目前，全縣冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)集群入駐企業(yè)已達到107戶，其中規(guī)模以上企業(yè)68戶。產(chǎn)業(yè)集群主要產(chǎn)品為：鑄造生鐵、鍛造鋼坯、各類鑄鍛件、粉末冶金壓制件、汽車零部件及零部件總成、鎳、鉬、鈦、等有色金屬加工產(chǎn)品等。核心企業(yè)有： 

朝陽飛馬集團。集團成立于2003年8月，下屬四個分公司，分別是飛馬車輛設(shè)備股份公司、飛馬集團機械制造公司、飛馬鑄造有限公司和利州進出口公司?？傎Y產(chǎn)15億元，占地面積68.7萬平方米，現(xiàn)有員工4000人。經(jīng)過今年來不斷的擴產(chǎn)改造，目前企業(yè)年生產(chǎn)能力15萬噸，主導(dǎo)產(chǎn)品為汽車輪轂、剎車轂、剎車盤，產(chǎn)品出口到歐美亞四十余個國家和地區(qū)。2006年8月被國家商務(wù)部、國家發(fā)改委評定為“國家汽車零部件出口基地企業(yè)”。2010年實現(xiàn)銷售收入8.1億元，上繳稅金6890萬元，出口創(chuàng)匯5120萬美元。今年1—4月份，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值24300萬元，繳納稅金1185萬元。

    朝陽金河集團。集團組建于2007年，是由鑫興礦業(yè)、鑫晟礦業(yè)、鑫隆礦業(yè)、轆轱井鐵遠、金河粉末、鑫成鑄鋼、晟博壓件等7個企業(yè)組成。經(jīng)過幾年的不斷擴產(chǎn)改造及產(chǎn)業(yè)鏈條延伸，目前，集團已形成年產(chǎn)50萬噸鐵精粉、3萬噸粉末冶3萬噸霧化粉、3000噸精密制件的生產(chǎn)能力。2010年實現(xiàn)產(chǎn)值8.5億元，繳納稅金12288萬元

    朝陽西姆萊斯石油鑄鋼管件有限公司。主要是利用無錫西姆萊斯多項榮獲國家專利技術(shù)和高新技術(shù)，年產(chǎn)30萬噸石油專用管坯。2010年實現(xiàn)產(chǎn)量10萬噸。銷售收入5.6億元，稅收1622萬元。還有朝陽利鑫有色金屬公司，目前每天生產(chǎn)鎳鐵100噸左右，實現(xiàn)產(chǎn)值220萬元。今年1—4月份實現(xiàn)產(chǎn)值14116萬元，同比增長163.8；實繳稅金1020.3萬元，同比增加1014.4萬元。喀左縣鑫豐金屬制品有限公司，今年1—4月份實現(xiàn)產(chǎn)值3.8億元，全年計劃實現(xiàn)產(chǎn)值10億元，利稅8000萬元。等大一批骨干企業(yè)。

2010年冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)集群實現(xiàn)產(chǎn)值107.4億元，占全縣工業(yè)的85.9%；實現(xiàn)工業(yè)增加值34.1億元，占全縣工業(yè)的86.5%;實現(xiàn)稅收3.2億元，占全縣工業(yè)稅收的88.9%。

目前，該集群正在建設(shè)的較大項目有：金河集團投資1.5億元的年產(chǎn)3萬噸霧化粉、6萬噸海綿鐵項目，金旭錳業(yè)投資1.75億元的年產(chǎn)4萬噸硅錳合金和1萬噸中低碳錳項目，中天有色投資1.5億元的年產(chǎn)5.4萬噸硅錳合金和2.1萬噸中碳錳鐵項目，圣峰電力投資8000萬元的年產(chǎn)6萬元噸鑄鋼件項目，鑫豐金屬投資1億元的55立方米轉(zhuǎn)爐特鋼項目，明鑫鑄造投資5億元的年產(chǎn)60萬噸鐵和3萬噸鑄件項目，圣峰鎳業(yè)投資9800萬元的年產(chǎn)6千噸鎳基料冶煉項目，盛奧投資8300萬元的年產(chǎn)20萬噸鐵精粉和3萬噸鋼球襯板項目，億通金屬制品投資8000萬元的年產(chǎn)2.5萬噸硅錳合金項目，興發(fā)礦業(yè)投資8000萬元的年產(chǎn)3萬噸鑄造排水管件項目，聚豐合金投資5000萬元的年產(chǎn)1.3萬噸耐磨合金鑄件項目，永生錳業(yè)投資4000萬元的年產(chǎn)1萬噸富錳渣及錳鐵鑄件，博華新金屬投資2800萬元建設(shè)電子封裝金屬鍵合線項目等。以上這些項目陸續(xù)建完投產(chǎn)后，將進一步壯大我縣冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)集規(guī)模，也必將對我喀左縣工業(yè)經(jīng)濟形成強有力的支撐和拉動作用。

二、集群發(fā)展面臨的主要問題

近年來，喀左縣冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)集群雖然取得較快發(fā)展，但與省內(nèi)和周邊地區(qū)相比，在面臨諸多發(fā)展機遇的同時，也存在一些制約發(fā)展的因素，總體看仍有一些差距。

一是產(chǎn)業(yè)集中度較低，企業(yè)協(xié)作配套不緊密。冶金、鑄造、鍛壓、加工行業(yè)龍頭企業(yè)少，特別缺乏集設(shè)計、制造、服務(wù)于一體的成套總包企業(yè)，圍繞龍頭企業(yè)的中小企業(yè)群體還未形成，原材料供應(yīng)、外協(xié)配套件等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足，尚未形成專業(yè)化分工、社會化配套的制造體系，制約了企業(yè)做強做大，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展帶動作用不明顯。

二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次低，創(chuàng)新能力不足。多數(shù)企業(yè)的集成創(chuàng)新、引進消化再創(chuàng)新意識不夠強、能力不足，高技術(shù)含量、高附加值得精密加工和智能控制等設(shè)備比例低，產(chǎn)品大多處于產(chǎn)業(yè)分工價值鏈的中低端。加上企業(yè)的經(jīng)營理念較為落后，開拓市場的力度不夠，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)老化，不注重品牌和企業(yè)形象的建設(shè)，缺乏現(xiàn)代化的營銷理念及手段，制約著企業(yè)市場的開拓和創(chuàng)新能力的提高。

三是熟練技工少，人力資源匱乏。我縣內(nèi)冶金鑄鍛加工企業(yè)數(shù)量較多，勞動力密集，大部分員工學(xué)歷偏低，技術(shù)類、管理類的人才缺乏，影響了冶金鑄鍛及加工產(chǎn)業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展。

四是資金短缺，融資能力較低，由于企業(yè)規(guī)模偏小知名度低，地方政府資金支持力度有限，域外資金介入的規(guī)模偏小，難以滿足企業(yè)發(fā)展的需要，資金的缺乏成就冶金鑄鍛及加工企業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的“瓶頸”，此外，園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入不足，與發(fā)達地區(qū)的園區(qū)相比較一些功能還相對滯后。

五是瓶頸制約影響集群發(fā)展。主要是土地指標(biāo)缺口大、環(huán)評審批周期過長、一些地方電力不足等，這些因素影響了一些項目的引進和落地，也限制了現(xiàn)有企業(yè)擴產(chǎn)改造，制約了集群發(fā)展。

三、須要解決的問題

1．加大政策支持力度。全面貫徹落實遼寧省政府《關(guān)于實施突破遼西北戰(zhàn)略的若干意見》的政策，積極爭取省、市對冶金鑄鍛企業(yè)在技術(shù)開發(fā)、項目建設(shè)等方面給予重點支持，在資金投入、環(huán)保、土地等方面給予優(yōu)先扶持。

2．加強組織領(lǐng)導(dǎo)。要把冶金鑄造鍛壓產(chǎn)業(yè)作為一個長期戰(zhàn)略重點來抓，成立專門機構(gòu)，抽調(diào) 專門人員，一以貫之的常抓不懈。同時，加強宏觀指導(dǎo)和微觀協(xié)調(diào)服務(wù)，為冶金鑄造鍛壓產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造寬松的軟硬環(huán)境。

3.加大資金扶持力度。希望對我縣冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)集群一些在建項目給予技改貼息或項目補貼等資金支持，以此激發(fā)投資者投資上項目的積極性。對冶金鑄造園區(qū)給予資金支持，以保證其基礎(chǔ)設(shè)施投入，不斷提升園區(qū)條件，吸引更多項目進駐。

4.給予人才、技術(shù)等方面的支持。隨著冶金鑄鍛產(chǎn)業(yè)的規(guī)模壯大，企業(yè)增多，產(chǎn)業(yè)工人、技術(shù)工人、管理人才短缺矛盾日益突出，一些企業(yè)還存在著某些技術(shù)方面的瓶頸制約，建議：一是大中專畢業(yè)生和一些使用技術(shù)人才多往喀左引進、推薦；二是省經(jīng)信委在專項資金中砍出一塊專門用于企業(yè)工人培訓(xùn)；三是聯(lián)合大中專院校、一些科研部門幫助企業(yè)解決技術(shù)難題。

5．加大招商引資工作力度，緊緊抓住鑄造產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)資金產(chǎn)業(yè)招商、概念招商、地產(chǎn)招商、定點定向招商，引進一批較大項目落戶我縣。進一步放寬思路，采取靈活的方式方法，提高在談項目成功率和落地率。鼓勵開展中介招商，努力探索專業(yè)化、市場化招商的新路子。

6．著力培育優(yōu)勢骨干企業(yè)。更新發(fā)展理念，創(chuàng)新經(jīng)營模式。支持冶金鑄造鍛壓企業(yè)積極面向市場，打破體制性障礙，拓展發(fā)展領(lǐng)域，實現(xiàn)快速發(fā)展。較快各類冶金鑄造鍛壓企業(yè)兼并、聯(lián)合、重組步伐，整合社會資源，促進生產(chǎn)要素向優(yōu)勢企業(yè)集中，通過多種途徑培育一批大型企業(yè)集團。

7．引導(dǎo)企業(yè)集聚發(fā)展。積極運用土地、環(huán)保、電價和政府補貼等手段，支持園區(qū)建設(shè)，發(fā)揮骨干企業(yè)作用。吸引相關(guān)企業(yè)建立生產(chǎn)基地，壯大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，形成特色明顯的冶金鑄造鍛壓產(chǎn)業(yè)園區(qū)。要在產(chǎn)品研發(fā)、電子商務(wù)、金融服務(wù)、現(xiàn)代物流等方面，加快建立和完善公共服務(wù)體系，全面提升集群的綜合競爭力。

8．提高自主創(chuàng)新能力。積極爭取符合條件的企業(yè)和項目列入國家、省重大創(chuàng)新專項和國債項目。鼓勵企業(yè)與高校和科研院所開展產(chǎn)學(xué)合作，推進大型冶金鑄造鍛壓企業(yè)和研究院所合作。培育具有自主創(chuàng)新能力的大型企業(yè)集團。在園區(qū)建立公共技術(shù)研發(fā)平臺，冶金鑄造鍛壓企業(yè)建立市級以上技術(shù)中心。

第2篇：粉末冶金概念范文

關(guān)鍵詞:梯度功能材料,復(fù)合材料,研究進展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM；composite；theAdvance

0引言

信息、能源、材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的三大支柱?，F(xiàn)代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學(xué)的發(fā)展。對材料,特別是對高性能材料的認(rèn)識水平、掌握和應(yīng)用能力,直接體現(xiàn)國家的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標(biāo)志。因此,新材料的開發(fā)與研究是材料科學(xué)發(fā)展的先導(dǎo),是21世紀(jì)高科技領(lǐng)域的基石。

近年來,材料科學(xué)獲得了突飛猛進的發(fā)展[1]。究其原因,一方面是各個學(xué)科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實驗技術(shù);另一方面是實際應(yīng)用的迫切需要對材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實際生產(chǎn)應(yīng)用問題而產(chǎn)生的一種新型復(fù)合材料，這種材料對新一代航天飛行器突破“小型化”，“輕質(zhì)化”，“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2]，并且它也可廣泛用于其它領(lǐng)域，所以它是近年來在材料科學(xué)中涌現(xiàn)出的研究熱點之一。

1FGM概念的提出

當(dāng)代航天飛機等高新技術(shù)的發(fā)展，對材料性能的要求越來越苛刻。例如：當(dāng)航天飛機往返大氣層，飛行速度超過25個馬赫數(shù)，其表面溫度高達2000℃。而其燃燒室內(nèi)燃燒氣體溫度可超過2000℃，燃燒室的熱流量大于5MW/m2,其空氣入口的前端熱通量達5MW/m2.對于如此大的熱量必須采取冷卻措施，一般將用作燃料的液氫作為強制冷卻的冷卻劑，此時燃燒室內(nèi)外要承受高達1000K以上的溫差,傳統(tǒng)的單相均勻材料已無能為力[1]。若采用多相復(fù)合材料,如金屬基陶瓷涂層材料,由于各相的熱脹系數(shù)和熱應(yīng)力的差別較大,很容易在相界處出現(xiàn)涂層剝落[3]或龜裂[1]現(xiàn)象，其關(guān)鍵在于基底和涂層間存在有一個物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規(guī)耐熱材料的不足，日本學(xué)者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以連續(xù)變化的組分梯度來代替突變界面,消除物理性能的突變,使熱應(yīng)力降至最小[3],如圖1所示。

隨著研究的不斷深入，梯度功能材料的概念也得到了發(fā)展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計算機輔助材料設(shè)計為基礎(chǔ)，采用先進復(fù)合技術(shù)，使構(gòu)成材料的要素（組成、結(jié)構(gòu)）沿厚度方向有一側(cè)向另一側(cè)成連續(xù)變化，從而使材料的性質(zhì)和功能呈梯度變化的新型材料[4]。

2FGM的特性和分類

2.1FGM的特殊性能

由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續(xù)變化的特點如圖2,因此它能有效地克服傳統(tǒng)復(fù)合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統(tǒng)復(fù)合材料相比FGM有如下優(yōu)勢:

1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結(jié)強度;

2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力;

3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點以及應(yīng)力自由端點的應(yīng)力奇異性;

4)用FGM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的均勻材料涂層,既可以增強連接強度也可以減小裂紋驅(qū)動力。

圖2

2.2FGM的分類

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)FGM有多種分類方式。根據(jù)材料的組合方式，F(xiàn)GM分為金屬/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1]；根據(jù)其組成變化FGM分為梯度功能整體型（組成從一側(cè)到另一側(cè)呈梯度漸變的結(jié)構(gòu)材料），梯度功能涂敷型（在基體材料上形成組成漸變的涂層），梯度功能連接型（連接兩個基體間的界面層呈梯度變化）[1]；根據(jù)不同的梯度性質(zhì)變化分為密度FGM，成分FGM，光學(xué)FGM，精細FGM等[4]；根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域有可分為耐熱FGM，生物、化學(xué)工程FGM，電子工程FGM等[7]。

3FGM的應(yīng)用

FGM最初是從航天領(lǐng)域發(fā)展起來的。隨著FGM研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)利用組分、結(jié)構(gòu)、性能梯度的變化,可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM,并可望應(yīng)用于許多領(lǐng)域。FGM的應(yīng)用[8]見圖3。

圖3FGM的應(yīng)用

功能

應(yīng)用領(lǐng)域材料組合

緩和熱應(yīng)

力功能及

結(jié)合功能

航天飛機的超耐熱材料

陶瓷引擎

耐磨耗損性機械部件

耐熱性機械部件

耐蝕性機械部件

加工工具

運動用具:建材陶瓷金屬

陶瓷金屬

塑料金屬

異種金屬

異種陶瓷

金剛石金屬

碳纖維金屬塑料

核功能

原子爐構(gòu)造材料

核融合爐內(nèi)壁材料

放射性遮避材料輕元素高強度材料

耐熱材料遮避材料

耐熱材料遮避材料

生物相溶性

及醫(yī)學(xué)功能

人工牙齒牙根

人工骨

人工關(guān)節(jié)

人工內(nèi)臟器官:人工血管

補助感覺器官

生命科學(xué)磷灰石氧化鋁

磷灰石金屬

磷灰石塑料

異種塑料

硅芯片塑料

電磁功能

電磁功能陶瓷過濾器

超聲波振動子

IC

磁盤

磁頭

電磁鐵

長壽命加熱器

超導(dǎo)材料

電磁屏避材料

高密度封裝基板壓電陶瓷塑料

壓電陶瓷塑料

硅化合物半導(dǎo)體

多層磁性薄膜

金屬鐵磁體

金屬鐵磁體

金屬陶瓷

金屬超導(dǎo)陶瓷

塑料導(dǎo)電性材料

陶瓷陶瓷

光學(xué)功能防反射膜

光纖;透鏡;波選擇器

多色發(fā)光元件

玻璃激光透明材料玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半導(dǎo)體

稀土類元素玻璃

能源轉(zhuǎn)化功能

MHD發(fā)電

電極;池內(nèi)壁

熱電變換發(fā)電

燃料電池

地?zé)岚l(fā)電

太陽電池陶瓷高熔點金屬

金屬陶瓷

金屬硅化物

陶瓷固體電解質(zhì)

金屬陶瓷

電池硅、鍺及其化合物

4FGM的研究

FGM研究內(nèi)容包括材料設(shè)計、材料制備和材料性能評價。FGM的研究開發(fā)體系如圖4所示[8]。

設(shè)計設(shè)計

圖4FGM研究開發(fā)體系

4.1FGM設(shè)計

FGM設(shè)計是一個逆向設(shè)計過程[7]。

首先確定材料的最終結(jié)構(gòu)和應(yīng)用條件,然后從FGM設(shè)計數(shù)據(jù)庫中選擇滿足使用條件的材料組合、過渡組份的性能及微觀結(jié)構(gòu),以及制備和評價方法,最后基于上述結(jié)構(gòu)和材料組合選擇,根據(jù)假定的組成成份分布函數(shù),計算出體系的溫度分布和熱應(yīng)力分布。如果調(diào)整假定的組成成份分布函數(shù),就有可能計算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應(yīng)力分布,此時的組成分布函數(shù)即最佳設(shè)計參數(shù)。

FGM設(shè)計主要構(gòu)成要素有三:

1)確定結(jié)構(gòu)形狀,熱—力學(xué)邊界條件和成分分布函數(shù);

2)確定各種物性數(shù)據(jù)和復(fù)合材料熱物性參數(shù)模型;

3)采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)—力學(xué)計算方法,包括有限元方法計算FGM的應(yīng)力分布,采用通用的和自行開發(fā)的軟件進行計算機輔助設(shè)計。

FGM設(shè)計的特點是與材料的制備工藝緊密結(jié)合,借助于計算機輔助設(shè)計系統(tǒng),得出最優(yōu)的設(shè)計方案。

4.2FGM的制備

FGM制備研究的主要目標(biāo)是通過合適的手段,實現(xiàn)FGM組成成份、微觀結(jié)構(gòu)能夠按設(shè)計分布,從而實現(xiàn)FGM的設(shè)計性能?？煞譃榉勰┲旅芊?如粉末冶金法(PM),自蔓延高溫合成法(SHS);涂層法:如等離子噴涂法,激光熔覆法,電沉積法,氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)相沉積(CVD);形變與馬氏體相變[10、14]。

4.2.1粉末冶金法(PM)

PM法是先將原料粉末按設(shè)計的梯度成分成形,然后燒結(jié)。通過控制和調(diào)節(jié)原料粉末的粒度分布和燒結(jié)收縮的均勻性,可獲得熱應(yīng)力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高,適用于制造形狀比較簡單的FGM部件,但工藝比較復(fù)雜,制備的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的燒結(jié)法有常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)及反應(yīng)燒結(jié)等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設(shè)備簡單、易于操作和成本低等優(yōu)點,但要對保溫溫度、保溫時間和冷卻速度進行嚴(yán)格控制。國內(nèi)外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。

4.2.2自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis簡稱SHS或CombustionSynthesis)

SHS法是前蘇聯(lián)科學(xué)家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃燒反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)的一種合成材料的新技術(shù)。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學(xué)反應(yīng),此后化學(xué)反應(yīng)在自身放熱的支持下,自動持續(xù)地蔓延下去,利用反應(yīng)熱將粉末燒結(jié)成材，最后合成新的化合物。其反應(yīng)示意圖如圖6所示[16]：

圖6SHS反應(yīng)過程示意圖

SHS法具有產(chǎn)物純度高、效率高、成本低、工藝相對簡單的特點。并且適合制造大尺寸和形狀復(fù)雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應(yīng)的材料體系,金屬與陶瓷的發(fā)熱量差異大,燒結(jié)程度不同,較難控制,因而影響材料的致密度,孔隙率較大,機械強度較低。目前利用SHS法己制備出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4.2.3噴涂法

噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝,適用于形狀復(fù)雜的材料和部件的制備。通常,將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過不同的管道輸送到等離子噴槍內(nèi),并在熔化的狀態(tài)下將它噴鍍在基體的表面上形成梯度功能材料涂層?？梢酝ㄟ^計算機程序控制粉料的輸送速度和流量來得到設(shè)計所要求的梯度分布函數(shù)。這種工藝已經(jīng)被廣泛地用來制備耐熱合金發(fā)動機葉片的熱障涂層上,其成分是部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4.2.3.1等離子噴涂法(PS)

PS法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物,形成等離子體,其溫度高達1500K,同時處于高度壓縮狀態(tài),所具有的能量極大。等離子體通過噴嘴時急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流,速度可高達1.5km/s。原料粉末送至等離子射流中,粉末顆粒被加熱熔化,有時還會與等離子體發(fā)生復(fù)雜的冶金化學(xué)反應(yīng),隨后被霧化成細小的熔滴,噴射在基底上,快速冷卻固結(jié),形成沉積層。噴涂過程中改變陶瓷與金屬的送粉比例,調(diào)節(jié)等離子射流的溫度及流速,即可調(diào)整成分與組織,獲得梯度涂層[8、11]。該法的優(yōu)點是可以方便的控制粉末成分的組成,沉積效率高,無需燒結(jié),不受基體面積大小的限制,比較容易得到大面積的塊材[10],但梯度涂層與基體間的結(jié)合強度不高,并存在涂層組織不均勻,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

圖7PS方法制備FGM涂層示意圖[17]（a）單槍噴涂（b）雙槍噴涂

4.2.3.2激光熔覆法

激光熔覆法是將預(yù)先設(shè)計好組分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便會產(chǎn)生用B合金化的A薄涂層,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比,在上述覆層熔覆的同時注入,在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復(fù)以上過程,就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強劑熔覆金屬獲得了梯度多層結(jié)構(gòu)。梯度的變化可以通過控制初始涂層A的數(shù)量和厚度,以及熔區(qū)的深度來獲得,熔區(qū)的深度本身由激光的功率和移動速度來控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能,但由于激光溫度過高,涂層表面有時會出現(xiàn)裂紋或孔洞,并且陶瓷顆粒與金屬往往發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[10]。采用此法可制備Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。

圖8同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[18]

4.2.3.3熱噴射沉積[10]

與等離子噴涂有些相關(guān)的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化,并噴涂到基底上凝固,因此,建立起一層快速凝固的材料。通過將增強粒子注射到金屬流束中,這種工藝已被推廣到制造復(fù)合材料中。陶瓷增強顆粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固態(tài),混入金屬液滴而被涂覆在基底,形成近致密的復(fù)合材料。在噴涂沉積過程中,通過連續(xù)地改變增強顆粒的饋送速率,熱噴涂沉積已被推廣產(chǎn)生梯度6061鋁合金/SiC復(fù)合材料?？梢允褂脽岬褥o壓工序以消除梯度復(fù)合材料中的孔隙。

4.2.3.4電沉積法

電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學(xué)方法。該法利用電鍍的原理,將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場中,通過注入另一相的懸浮液使之混合,并通過控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度,在電場作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃,涂層的主要材料為TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層,以改變固體材料的表面特性,提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學(xué)功能、熱物理性能,該工藝由于對鍍層材料的物理力學(xué)性能破壞小、設(shè)備簡單、操作方便、成型壓力和溫度低,精度易控制,生產(chǎn)成本低廉等顯著優(yōu)點而備受材料研究者的關(guān)注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5氣相沉積法

氣相沉積是利用具有活性的氣態(tài)物質(zhì)在基體表面成膜的技術(shù)。通過控制彌散相濃度,在厚度方向上實現(xiàn)組分的梯度化,適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制備出大厚度的梯度膜,與基體結(jié)合強度低、設(shè)備比較復(fù)雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機理的不同分為物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩類。

化學(xué)氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質(zhì)源輸送到反應(yīng)器中進行均勻混合,在熱基板上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并使反映產(chǎn)物沉積在基板上。通過控制反應(yīng)氣體的壓力、組成及反應(yīng)溫度,精確地控制材料的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài),并能使其組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)從一種組分到另一種組分連續(xù)變化,可得到按設(shè)計要求的FGM。另外,該法無須燒結(jié)即可制備出致密而性能優(yōu)異的FGM,因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過程包括：氣相反應(yīng)物的形成；氣相反應(yīng)物傳輸?shù)匠练e區(qū)域；固體產(chǎn)物從氣相中沉積與襯底[12]。

物理氣相沉積法(PVD)是通過加熱固相源物質(zhì),使其蒸發(fā)為氣相,然后沉積于基材上,形成約100μm厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD法的特點是沉積溫度低,對基體熱影響小,但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]

4.2.4形變與馬氏體相變[8]

通過伴隨的應(yīng)變變化,馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個附加的被稱作“相變塑性”的變形機制。借助這種機制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應(yīng)力和變形量的增加而增加。因此,在合適的溫度范圍內(nèi),可以通過施加應(yīng)變(或等價應(yīng)力)梯度,在這種材料中產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體體積分?jǐn)?shù)梯度。這一方法在順磁奧氏體18-8不銹鋼(Fe-18%,Cr-8%Ni)試樣內(nèi)部獲得了鐵磁馬氏體α體積分?jǐn)?shù)的連續(xù)變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍,但能提供一個簡單的方法,可以一步生產(chǎn)含有飽和磁化強度連續(xù)變化的材料,這種材料對于位置測量裝置的制造有潛在的應(yīng)用前景。

4.3FGM的特性評價

功能梯度材料的特征評價是為了進一步優(yōu)化成分設(shè)計,為成分設(shè)計數(shù)據(jù)庫提供實驗數(shù)據(jù),目前已開發(fā)出局部熱應(yīng)力試驗評價、熱屏蔽性能評價和熱性能測定、機械強度測定等四個方面。這些評價技術(shù)還停留在功能梯度材料物性值試驗測定等基礎(chǔ)性的工作上[7]。目前,對熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機械性能進行評價[8]。目前,日本、美國正致力于建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)特征評價體系[7~8]。

5FGM的研究發(fā)展方向

5.1存在的問題

作為一種新型功能材料,梯度功能材料范圍廣泛,性能特殊,用途各異。尚存在一些問題需要進一步的研究和解決,主要表現(xiàn)在以下一些方面[5、13]:

1）梯度材料設(shè)計的數(shù)據(jù)庫（包括材料體系、物性參數(shù)、材料制備和性能評價等）還需要補充、收集、歸納、整理和完善；

2）尚需要進一步研究和探索統(tǒng)一的、準(zhǔn)確的材料物理性質(zhì)模型，揭示出梯度材料物理性能與成分分布，微觀結(jié)構(gòu)以及制備條件的定量關(guān)系，為準(zhǔn)確、可靠地預(yù)測梯度材料物理性能奠定基礎(chǔ)；

3）隨著梯度材料除熱應(yīng)力緩和以外用途的日益增加，必須研究更多的物性模型和設(shè)計體系，為梯度材料在多方面研究和應(yīng)用開辟道路；

4）尚需完善連續(xù)介質(zhì)理論、量子（離散）理論、滲流理論及微觀結(jié)構(gòu)模型，并借助計算機模擬對材料性能進行理論預(yù)測，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。

5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結(jié)構(gòu)簡單,還不具有較多的實用價值;

6)成本高。

5.2FGM制備技術(shù)總的研究趨勢[13、15、19-20]

1）開發(fā)的低成本、自動化程度高、操作簡便的制備技術(shù)；

2）開發(fā)大尺寸和復(fù)雜形狀的FGM制備技術(shù)；

3）開發(fā)更精確控制梯度組成的制備技術(shù)（高性能材料復(fù)合技術(shù)）；

4）深入研究各種先進的制備工藝機理，特別是其中的光、電、磁特性。

5.3對FGM的性能評價進行研究[2、13]

有必要從以下5個方面進行研究：

1）熱穩(wěn)定性，即在溫度梯度下成分分布隨時間變化關(guān)系問題；

2）熱絕緣性能；

3）熱疲勞、熱沖擊和抗震性；

4）抗極端環(huán)境變化能力；

5）其他性能評價，如熱電性能、壓電性能、光學(xué)性能和磁學(xué)性能等

6結(jié)束語

FGM的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代材料的設(shè)計思想進入了高性能新型材料的開發(fā)階段[8]。FGM的研究和開發(fā)應(yīng)用已成為當(dāng)前材料科學(xué)的前沿課題。目前正在向多學(xué)科交叉,多產(chǎn)業(yè)結(jié)合,國際化合作的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊瑞成，丁旭，陳奎等.材料科學(xué)與材料世界[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[2]李永,宋健,張志民等.梯度功能力學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2003.

[3]王豫,姚凱倫.功能梯度材料研究的現(xiàn)狀與將來發(fā)展[J].物理,2000,29(4):206-211.

[4]曾黎明.功能復(fù)合材料及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[5]高曉霞，姜曉紅，田東艷等。功能梯度材料研究的進展綜述[J].山西建筑,2006,32(5):143-144.

[6]Erdogan,F.Fracturemechanicsoffunctionallygradedmaterials[J].Compos.Engng,1995(5):753-770.

[7]李智慧,何小鳳,李運剛等.功能梯度材料的研究現(xiàn)狀[J].河北理工學(xué)院學(xué)報,2007,29(1):45-50.

[8]李楊,雷發(fā)茂,姚敏,李慶文等.梯度功能材料的研究進展[J].菏澤學(xué)院學(xué)報,2007,29(5):51-55.

[9]林峰.梯度功能材料的研究與應(yīng)用[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2006,6:1-4.

[10]龐建超,高福寶,曹曉明.功能梯度材料的發(fā)展與制備方法的研究[J].金屬制品,2005,31(4):4-9.

[11]戈曉嵐,趙茂程.工程材料[M].南京:東南大學(xué)出版社，2004.

[12]唐小真.材料化學(xué)導(dǎo)論[M].北京：高等教育出版社,2007.

[13]李進,田興華.功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].寧夏工程技術(shù),2007,6(1):80-83.

[14]戴起勛,趙玉濤.材料科學(xué)研究方法[M].北京：國防工業(yè)出版社,2005.

[15]邵立勤.新材料領(lǐng)域未來發(fā)展方向[J].新材料產(chǎn)業(yè),2004,1:25-30.

[16]自蔓延高溫合成法.材料工藝及應(yīng)用/jxzy/jlkj/data/clkxygcgl/clgy/clgy16.htm

[17]遠立賢.金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀./articleview/2006-6-6/article_view_405.htm.

[18]工程材料./zskj/3021/gccl/CH2/2.6.4.htm.

第3篇：粉末冶金概念范文

新材料范圍涵蓋范圍廣泛，涉及到的個股也是品種繁多。本周為公眾熟悉的稀土永磁、膜功能等新材料概念股并沒多少表現(xiàn)，反而一些較少有人關(guān)注的新材料股卻表現(xiàn)搶眼，這也應(yīng)了風(fēng)水輪流轉(zhuǎn)的股諺。從短線操作看，新材料中市場關(guān)注度高、人氣最好的子行業(yè)，主力也愿意借力打力，從而起到事半功倍的效果。因而，關(guān)注走勢強于大盤的新材料股不失為一種遴選投資標(biāo)的的好方法。

特鋼：鋼鐵新材料發(fā)展重點

特殊鋼特別是合金鋼由于其差別于普碳鋼的性能，在機械、汽車、軍工、化工、家電、船舶、交通、鐵路以及新興產(chǎn)業(yè)等行業(yè)擁有不可取代的作用。因此，特殊鋼的發(fā)展是國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。

本周表現(xiàn)突出的個股中原特鋼（002423），是石油鉆桿、限動芯棒（無縫管軋制過程使用）、高壓鍋爐管和鑄模管及大型特殊鋼精鍛件制造者，自8月底以來最大漲幅超過20%。新萊應(yīng)材（300260）生產(chǎn)以高純不銹鋼為母材之高潔凈材料，作為剛剛上市的次新股，也受到游資的極力炒作。

高溫合金、非晶、粉末冶金、高端耐火材料等在一定程度上可以劃歸為鋼鐵行業(yè)的延伸領(lǐng)域。此類材料由于其獨特的技術(shù)加工工藝、差別的成分組成，最終帶來全新的材料性能，成為某些特殊領(lǐng)域比如航空航天、軍工等行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。A股市場涉及此類材料的公司包括從事高溫合金研發(fā)的鋼研高納（300034）、生產(chǎn)耐火材料的濮耐股份（002225）等。

碳纖維：復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)新星

碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維。碳纖維應(yīng)用逐漸從航空航天、體育用品向民用工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)移。目前工業(yè)應(yīng)用約占總消費量的58%；航空航天方面應(yīng)用約占23%，體育運動器材應(yīng)用約占19%。受益風(fēng)電，電纜等下游行業(yè)的強勁增長，民用工業(yè)碳纖維需求量將有爆發(fā)式增長，市場供需缺口仍然巨大。

我國碳纖維的生產(chǎn)尚處于起步階段，國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能力僅占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的0.4％左右，自給率很低，仍主要依賴進口，無論是質(zhì)量和規(guī)模與國外相比差距都很大。

中鋼吉炭（000928）作為全國最大的綜合性炭素制品生產(chǎn)企業(yè)，全資子公司神舟碳纖維目前擁有10噸高端軍品碳纖維產(chǎn)能，目前該領(lǐng)域國內(nèi)僅此一家公司生產(chǎn)。公司在江城建設(shè)的500 噸碳纖維項目，預(yù)計9月份可以完工，后期還就建設(shè)1500噸產(chǎn)能。達產(chǎn)后，將成為最大的國內(nèi)碳纖維企業(yè)。

方大碳素（600516）是等靜壓石墨翹楚，具有3000噸大規(guī)格等靜壓石墨生產(chǎn)能力，是國內(nèi)產(chǎn)量和規(guī)格最大的企業(yè)。等靜壓石墨主要應(yīng)用于太陽能光伏和半導(dǎo)體，連鑄結(jié)晶器，電火花加工和核電等領(lǐng)域，特別是受光伏產(chǎn)業(yè)帶動，等靜壓石墨供不應(yīng)求，價格長期居高不下。

鈦材：航空航天的必備材料

第4篇：粉末冶金概念范文

【關(guān)鍵詞】模具設(shè)計；實踐教學(xué)；措施

1 模具設(shè)計實踐教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題

我國模具行業(yè)從業(yè)人員1000多萬，其中從事模具設(shè)計的占1/10，模具設(shè)計師達60萬以上。因此，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具以自身的特殊形狀通過一定的方式使材料成型。在現(xiàn)實的產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具因加工效率高、互換性好、節(jié)省原材料等諸多優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。模具工業(yè)的重要性，還體現(xiàn)在國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)――機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求磨具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷全國各地?，F(xiàn)如今模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，在國民經(jīng)濟的發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。為此，在我國職業(yè)院校的專業(yè)課程設(shè)置中，大都開設(shè)模具設(shè)計與制造專業(yè)。該專業(yè)課程是對實踐要求很高的主干課程，需要先修的課程有《機械制圖》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械工程材料》、《公差配合與技術(shù)測量》、《機械制造工藝學(xué)》、《先進制造技術(shù)》等，只有掌握機械制圖、公差配合與測量技術(shù)、機械零件設(shè)計、材料選用及熱處理、各種制造技術(shù)后，才能進行本課程的學(xué)習(xí)。通過該課程的學(xué)習(xí)，既可以豐富學(xué)生的理論知識，又可以提高學(xué)生的實際動手能力，使學(xué)生掌握常用模具的工作原理和設(shè)計方法，具備設(shè)計中等復(fù)雜程度模具的能力，從而拓寬學(xué)生的就業(yè)面，為學(xué)生以后從事模具設(shè)計與制造方面的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

2 模具設(shè)計課程實踐教學(xué)改革措施

實踐教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的客觀要求。為了培養(yǎng)實踐能力強、操作技能高的模具設(shè)計與制造方面的應(yīng)用型、技能型技術(shù)人才，職業(yè)院校在做了用人單位調(diào)研、人才市場調(diào)研及兄弟院校調(diào)研，在機械類專業(yè)模具設(shè)計課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置以下幾方面進行了深入地探索和思考，對模具設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系進行了改革，其具體改革措施如下：

2.1 重組模具課程的實踐教學(xué)體系

以培養(yǎng)學(xué)生動手造能力為主線，重組了模具設(shè)計課程的實踐教學(xué)體系，制定了新的實踐教學(xué)計劃，把模具課程進行刪減，附加模具拆裝實訓(xùn)，另外結(jié)合機械制造工藝實訓(xùn)，再進行模具制造工藝實訓(xùn)。新的實踐教學(xué)計劃將實踐教學(xué)內(nèi)容分為模具拆裝練習(xí)、模具設(shè)計繪圖、模具課程設(shè)計和模具制造工藝實訓(xùn)四個層次，這四個層次結(jié)構(gòu)有序，由簡單到復(fù)雜，每一層都盡可能貼近實際，以重點培養(yǎng)學(xué)生的項目意識和模具設(shè)計與制造的動手能力與技能知識。

2.2 強化材料硬度和加工精度的概念

材料是人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì)。但是模具中運用到的材料硬度和加工精度是選取模具零件材料和加工方法的關(guān)鍵參數(shù)，在相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)過材料的硬度和加工精度的概念，但實際接觸材料和機床較少，部分學(xué)生對硬度和加工精度還是模糊的數(shù)字概念。為了使學(xué)生能熟練選取模具零件材料和加工方法，必須使學(xué)生把材料的硬度和加工精度跟材料的性能、熱處理方法、機床類型、加工方法、檢測等有機聯(lián)系起來。為此，一方面讓學(xué)生利用一切機會到企業(yè)進行實踐活動，增加實踐知識，另一方面結(jié)合模具制造工藝實訓(xùn)強化材料的硬度和加工精度的概念，讓學(xué)生對比不同硬度的零件對比加工方法、表面粗糙度及不同機床能達到的加工精度，不斷增強學(xué)生對材料的硬度和加工精度的感性認(rèn)識。

2.3 創(chuàng)造合理的實踐教學(xué)環(huán)境

創(chuàng)造合理的實踐教學(xué)環(huán)境、讓實踐教學(xué)貼近學(xué)校實際的課程實踐教學(xué)改革中。具體措施有三點：一是，結(jié)合機械類專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)，讓學(xué)生走進企業(yè)，（也就是我們常說的校企合作）走進模具制造與使用的真實環(huán)境，增加學(xué)生與企業(yè)的親近感，提高學(xué)生對模具知識的學(xué)習(xí)興趣；二是，加強模具實驗室的建設(shè)工作，目前國家大力支持對各個院校模具設(shè)備的更換，如注射模和沖壓模，以及對于機械加工中我們接觸到的機床有數(shù)控加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控車床、三坐標(biāo)測量機、電火花和線切割機床、普通焊機、普通車床、普通銑床、塑料注射機、沖床等。利用仿真軟件可以模擬出一般模具設(shè)計、制造及使用的真實環(huán)境；三是，把模具課程現(xiàn)場教學(xué)的課時增加，既提高了“模具的結(jié)構(gòu)組成”、“模具的安裝與調(diào)試”等環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，又增加了師生互動的機會。

2.4 校企結(jié)合，真題真做

目前校企結(jié)合、真題真做是我們職業(yè)院校近幾年強力推行的改革措施之一。一方面，學(xué)校鼓勵教師加強與企業(yè)的聯(lián)系，爭取更多的校企合作課題，并吸收部分學(xué)生參與到課題研究當(dāng)中，提高學(xué)生解決實際問題的能力。另一方面，在進行模具課程設(shè)計和模具設(shè)計與制造方面的畢業(yè)設(shè)計時，使用的題目都是來自企業(yè)的真實題目，或是由指導(dǎo)老師審定的貼近企業(yè)生產(chǎn)實際的題目，要求學(xué)生在思想上提前進入今后的工作角色，以“企業(yè)人員”的身份來進行模具的設(shè)計與制造，充分考慮模具的材料、零件加工精度和制造成本，強化學(xué)生進行模具設(shè)計與制造時的經(jīng)濟性和實用性。

第5篇：粉末冶金概念范文

隨著高等教育改革的不斷深入，高職教育以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，對人才的培養(yǎng)方案則要求以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線來設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)。強調(diào)對學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，理論知識則要求適度即可。工程材料邏輯性弱、概念繁多、內(nèi)容分散、難于歸納重點。在過去的教學(xué)中沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，根據(jù)課程的性質(zhì)和任務(wù)，以學(xué)科為中心組織教學(xué)。在知識的組織編排上從維護學(xué)科邏輯結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性出發(fā)，強調(diào)其系統(tǒng)性和完整性。這種教學(xué)模式，強調(diào)了基本理論知識點的掌握而忽視了學(xué)生技能培養(yǎng)、知識點的綜合性及實用性。其人才培養(yǎng)不能體現(xiàn)出新的高等職業(yè)教育的特色的教學(xué)模式。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，材料的發(fā)展也是日新月異，如何合理地選擇、應(yīng)用材料直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)成本。機械工程技術(shù)人員對材料的應(yīng)用則側(cè)重在正確地選擇、應(yīng)用材料，并且能夠結(jié)合材料性能特點合理選擇加工方法并制訂工藝路線。因此，機械工程技術(shù)人員更需要與實際工作密切相關(guān)的材料基本知識以及對材料的應(yīng)用能力，對材料的學(xué)習(xí)也就需要在了解材料基礎(chǔ)知識的前提下，更強調(diào)要掌握產(chǎn)品在不同工作條件下的失效形式，并能根據(jù)工作條件對材料性能提出要求，經(jīng)過對比、分析，選擇滿足使用要求且經(jīng)濟實惠的材料，而且還要能夠合理地選擇加工方法、正確地安排加工路線。那么，機械相關(guān)專業(yè)“工程材料”課程的教學(xué)則一定要符合機械工程技術(shù)人員的實際工作需要，更加強調(diào)學(xué)以致用。本次教學(xué)改革的目的是變“學(xué)科中心”模式為“能力中心”模式，這種教學(xué)模式是在分析某種職業(yè)崗位所要求的各種具體的業(yè)務(wù)能力的基礎(chǔ)上有針對性地確定所需的知識內(nèi)容，側(cè)重強調(diào)綜合性、實用性。

二、以“應(yīng)用”為主旨重組教學(xué)內(nèi)容[2-3]

工程材料內(nèi)容繁雜，主要包括金屬學(xué)基本知識、材料的強化與處理、常用金屬材料（包括工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬及合金、粉末冶金材料）、高分子材料與無機非金屬材料以及復(fù)合材料、材料成形技術(shù)、零件毛坯選擇以及工藝路線制定等內(nèi)容。本次教改以“應(yīng)用”為主旨在教學(xué)內(nèi)容上進行了整合優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)金屬材料的有關(guān)知識為核心，突出兩條主線，即整個課程內(nèi)容圍繞“成分—組織—性能—應(yīng)用”、“成分—工藝—組織—性能—應(yīng)用”兩條主線展開，教學(xué)過程保證了學(xué)科知識的完整性及系統(tǒng)性，更突出了知識的實踐性。對主要的原理、規(guī)律及重要的概念定義作重點講解，對常見金屬材料的牌號、性能、熱處理工藝、零件毛坯選擇、工藝路線制定等與實際生產(chǎn)密切聯(lián)系的一些知識點則結(jié)合實踐靈活講解。而一些抽象的難以理解的知識點如塑性變形機理等則進行了弱化處理。

三、改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

改進教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果的重要途徑。為提高教學(xué)效率可采取以下措施：

1.上好第一節(jié)課

上好第一節(jié)課是培養(yǎng)學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)興趣的重要環(huán)節(jié)。第一節(jié)課采用“復(fù)習(xí)導(dǎo)入法”，如一上課首先讓學(xué)生一起總結(jié)日常生活中常用的材料有哪些，工程材料有哪些，如何分類，然后引入正題講明本課程的性質(zhì)、目的及作用，讓學(xué)生明白為什么要學(xué)材料課，都要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容，應(yīng)該怎樣學(xué)。通過“復(fù)習(xí)導(dǎo)入法”來吸引學(xué)生的注意力，再一步步引導(dǎo)學(xué)生的思維跟著教師思路進行，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免抵觸心理。

2.課堂內(nèi)引入討論，改進以講授為主的教學(xué)方式

課堂討論能使學(xué)生注意力集中，思維敏捷，是實行合作學(xué)習(xí)的重要途徑，還能夠及時反饋教學(xué)效果。教師在講授過程中，要結(jié)合實際適時引入問題，鼓勵學(xué)生積極參與，與教師思維同步，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動接受為主動吸納。在討論過程中教師還要及時的對學(xué)生進行啟發(fā)引導(dǎo)，并幫助歸納、總結(jié)得出結(jié)論。通過引入問題和討論問題來培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

3.理論與實際相結(jié)合

學(xué)習(xí)理論知識的最終目的是要靈活應(yīng)用于實際當(dāng)中，因此在講課過程中，教師應(yīng)該盡可能地將一些工程實際應(yīng)用案例貫穿于相關(guān)理論知識內(nèi)，從而使學(xué)生能夠準(zhǔn)確地理解知識本質(zhì)及其應(yīng)用，最終培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際分析解決工程問題的能力。例如，在講到S、P雜質(zhì)元素對材料性能影響時，可引入“泰坦尼克號”輪船斷裂原因分析，如此一方面引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時增強了理論聯(lián)系分析問題的意識。

4.設(shè)置綜合實驗，提高學(xué)生對理論知識的綜合應(yīng)用能力

“工程材料”的傳統(tǒng)實驗主要是驗證性的，要求學(xué)生明確實驗的目的、要求及內(nèi)容，之后僅僅是通過實際操作來驗證結(jié)果。綜合實驗則更強調(diào)了學(xué)生的主體性，要求學(xué)生拿到任務(wù)書后，首要的是要進行實驗方案的設(shè)計，而設(shè)計方案則需要理論知識作基礎(chǔ)，并需要查找相關(guān)文獻資料。通過小組討論及教師指導(dǎo)的方式確定方案的可行性，并根據(jù)具體條件在實驗中驗證。設(shè)計方案的過程一方面調(diào)動了學(xué)生的積極主動性，另一方面綜合分析、應(yīng)用了所學(xué)的理論知識，強化了其理論聯(lián)系實際的能力。

5.在平時作業(yè)中增加需要查閱資料并思考的題目

授人魚不如授人以漁，在教學(xué)過程中不僅僅是要教會學(xué)生知識，更重要的是教會學(xué)生學(xué)習(xí)知識運用知識的能力。因此在平時作業(yè)中增加需要查閱資料并思考的題目，并以小論文的形式完成。為了完成作業(yè)，學(xué)生必須通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)去查找相關(guān)的文獻資料，并結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識進行分析篩選、整理應(yīng)用，最終以恰當(dāng)?shù)恼摀?jù)對題目進行充分論證完成小論文的撰寫。這類作業(yè)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、獨立檢索文獻資料并對占有資料進行分析整理并恰當(dāng)運用的能力，還可以提高對知識的綜合應(yīng)用能力。

第6篇：粉末冶金概念范文

國內(nèi)的一批上市公司借著3D打印技術(shù)的東風(fēng)，也贏得了市場狂熱的關(guān)注。隨著股價的狂飆，也引起了市場的質(zhì)疑，3D打印相關(guān)的上市公司股價快速上升讓人們想起20世紀(jì)90年代互聯(lián)網(wǎng)的虛假繁榮景象，先是股市飆升，然后墜毀。不過，發(fā)展百年的制造業(yè)正需要一項新的技術(shù)變革推進工業(yè)進步，或許我們正站在新的起點，也孕育著重大投資機會。

美國刮起旋風(fēng)，國內(nèi)剛剛起步

3D打印技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)一樣，誕生于美國。早在1994年，幾名來自麻省理工學(xué)院的科研和技術(shù)專家就發(fā)明了3D打印技術(shù)并申請了專利。美國政府將人工智能、3D 打印和機器人作為重振美國制造業(yè)的三大支柱，其中3D 打印是第一個得到政府扶持的產(chǎn)業(yè)。

成立于1990年的美國Stratasys公司率先推出了基于FDM（多路復(fù)用）技術(shù)的快速成型機，并很快了Dimension系列3D打印機。由于FDM技術(shù)有其得天獨厚的優(yōu)勢，適合汽車、家電、電動工具、機械加工、精密鑄造及工藝品制作等領(lǐng)域使用，Stratasys的FDM快速成型機目前在全球RP（快速成型）市場已占有近半的份額。

1997年，為了將3D打印技術(shù)推向市場，Z Corporation公司正式成立。從那時起，Z Corporation就一直占據(jù)著3D打印機市場的半壁江山。2011年，Z corporation被上市公司3D systems收購，售價1.37億美元現(xiàn)金。

2012年，這兩只股票迎來暴漲，市盈率均在90倍左右。Stratasys 的股價從15美元漲到90美元，3D Systems（DDD）從32美元漲到了70美元。

自20世紀(jì)90年代初，國內(nèi)就有多所高校開始自主知識產(chǎn)權(quán)的RP（快速原型制造）技術(shù)研發(fā)，但是相比RP技術(shù)領(lǐng)先的美國、日本等國家，國內(nèi)還沒有一款能達到國際水平的3D打印機推向市場，只有部分有實力的企業(yè)和科研院到專業(yè)的RP或3D打印服務(wù)商那里租用3D打印機或者訂制模型。

近年來，國內(nèi)已經(jīng)對3D打印技術(shù)有十分強烈的需求。國海證券分析師后立堯介紹，3D 打印優(yōu)勢包括可降低約50%制造費用，縮短加工周期70%，實現(xiàn)設(shè)計制造一體化等。目前，在3D打印技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域中，消費電子、汽車、醫(yī)療分別占20.3%、19.5%和15.1%。國內(nèi)3D 打印在材料、設(shè)備和應(yīng)用上仍有難題，成本較高，多用于實驗，規(guī)?；瘧?yīng)用尚需時日，他測算國內(nèi)3D 打印市場規(guī)模將在上萬億元。

炒概念風(fēng)險大，未來前景仍存

美國3D打印市場如火如荼，國內(nèi)A股的相關(guān)上市公司也借著東風(fēng)熱炒一番。2012年8月，從事多金屬復(fù)合材料的銀邦股份購入一臺3D打印機嘗試新業(yè)務(wù)，市場就開始興起對3D打印概念的炒作。

3D打印技術(shù)在國防軍工、航空航天等高端制造的重要零部件生產(chǎn)上的應(yīng)用，將使傳統(tǒng)工藝的成本大幅降低。新年伊始，嗅到風(fēng)聲的投資者已經(jīng)早早進入中航重機。有軍工和3D打印機概念的中航重機，2013開年1月股價率先翻倍，涉足3D打印技術(shù)的南風(fēng)股份、銀邦股份、大族激光等一批上市公司，股價也在概念的炒作下突飛猛進。

目前中國制造業(yè)的3D 打印使用密度僅有美國的20%。作為一種全球最前沿的制造技術(shù)，3D 打印將是中國制造業(yè)升級的重要一環(huán)，國內(nèi)3D 打印產(chǎn)業(yè)化的空間巨大。不過，海通證券在報告中也指出，3D打印概念股在中國起步于20世紀(jì)90年代，目前與美國技術(shù)仍有差距，且在產(chǎn)業(yè)化方面差距更遠。即便是美國，也僅僅是兩家3D打印上市公司巨頭實驗性質(zhì)的案例，根本尚未推向?qū)嶋H應(yīng)用。

從上市公司的情況來看，中國3D打印介入較早的都是非上市公司，上市公司中概念性炒作比較多，而實質(zhì)性產(chǎn)品很少，眾多上市公司也只是停留于著手開展3D打印技術(shù)的業(yè)務(wù)，技術(shù)幾乎都處于研究推進階段，并沒有實現(xiàn)盈利，近幾年對上市業(yè)績難有真正顯著的影響。國內(nèi)3D打印市場正處于萌芽階段，短期內(nèi)由于技術(shù)、材料和成本原因難以商業(yè)化，僅靠“3D 打印”概念被熱捧而無真正業(yè)績支持的公司將不可避免面對股價調(diào)整的結(jié)局。

海通證券認(rèn)為，從歷史規(guī)律看，任何一種新技術(shù)逐漸得到推廣普及的過程中，總是存在短期影響被高估、長期影響被低估的趨勢，3D 打印有可能在未來帶來巨大變革，但這種影響在短期內(nèi)尚難看到。

不過，任何一項技術(shù)變革都是質(zhì)疑和期望并存的。互聯(lián)網(wǎng)時代的到來誕生出一批如微軟、蘋果、亞馬遜等跨國企業(yè)巨頭，國內(nèi)也誕生了阿里巴巴、騰訊、百度等知名企業(yè)，如果投資者看到時代格局的變化，買入了這些公司的股票，會分享到商業(yè)變遷帶來優(yōu)質(zhì)碩果。

當(dāng)然，一項技術(shù)或者產(chǎn)業(yè)的真正革新必定需要時間觀察，但是至少我們看到3D打印技術(shù)的誕生，將為制造業(yè)變革帶來一種技術(shù)上的可能?；蛟S我們正站在一項新技術(shù)時代的起點，有必要付出一些精力去觀察這項技術(shù)帶給我們的投資良機。

昂諾投資投資部經(jīng)理胡紅偉認(rèn)為，3D打印是一個嶄新的概念，甚至被稱作第三次工業(yè)革命的開端，涉及的個股比較多，炒作的熱度和持續(xù)度難以預(yù)料，后市將出現(xiàn)明顯分化，投資者可適當(dāng)關(guān)注具備實質(zhì)受益且估值不高的個股逢低介入。

具有美好未來的3D打印技術(shù)，值得長期關(guān)注，緊盯上市公司項目進展和盈利狀況，或許投資者能夠抓住某個踏踏實實做3D打印技術(shù)的公司，等到產(chǎn)業(yè)真正的發(fā)展之時，或許機會也就真正的來臨了。

另外，具備技術(shù)研發(fā)實力和資金背景的上市公司，投資者可重點持續(xù)關(guān)注，如中航重機、機器人、南風(fēng)股份和銀邦股份等上市公司在3D打印技術(shù)的進展?fàn)顩r和盈利狀況。此外，一些現(xiàn)今沒有涉足3D打印技術(shù)，但是擁有較強技術(shù)儲備和設(shè)計3D打印材料的上市公司也不能忽視。如主要涉及激光切割及激光鉆孔業(yè)務(wù)的光韻達、在三維模型建立及激光熔覆等一系列3D打印的基礎(chǔ)技術(shù)上擁有較強的技術(shù)儲備的大族激光等。

重點上市公司投資標(biāo)的

機器人：金屬3D打印設(shè)備提供商

3D打印技術(shù)應(yīng)用材料分為非金屬和金屬材料，由于非金屬強度等機械性能較差，遠不能滿足工程實際需求，所以其工程化實際應(yīng)用受到較大限制。金屬快速成型技術(shù)可滿足工程使用條件，其應(yīng)用領(lǐng)域范圍更加廣泛。機器人是目前A股上市公司中唯一能提供成套金屬3D打印設(shè)備的上市公司。

2007 年公司高功率激光裝備業(yè)務(wù)取得了突破，公司掌握了激光熔覆關(guān)鍵技術(shù)，將業(yè)務(wù)范圍成功開拓到激光再制造領(lǐng)域。2011 年底，公司完成激光快速成型系統(tǒng)中數(shù)控機床的設(shè)計工作，并對數(shù)控機床的運動系統(tǒng)、數(shù)控控制系統(tǒng)進行開發(fā)。

機器人依托激光加工技術(shù)優(yōu)勢，拓展激光成套裝備業(yè)務(wù)，已于2012年3季度成功研制出激光快速成型設(shè)備，俗稱“3D打印機”，主要采用金屬原料，應(yīng)用于航空航天、船舶等高端裝備制造領(lǐng)域。激光快速成型系統(tǒng)儲備多年，已到業(yè)績釋放期。

機器人已擁有一般激光3D 成型技術(shù)，收入已實現(xiàn)確認(rèn)。截至2012 年底，激光快速成型系統(tǒng)及相關(guān)業(yè)務(wù)的合同累計金額達到5000 萬元以上，不過投資者也要看到，激光快速成型系統(tǒng)及相關(guān)業(yè)務(wù)的銷售收入金額較小，對機器人整體經(jīng)營業(yè)績貢獻不明顯。

南風(fēng)股份：重型金屬構(gòu)件精密成型

據(jù)2012年8月公告，南風(fēng)股份子公司南方風(fēng)機研究所將投資“重型金屬構(gòu)件電熔精密成型技術(shù)項目”，總投資額為1.68億元，資金由南方風(fēng)機研究所自籌。值得注意的是，其旗下控股的3D打印子公司風(fēng)機研究所是王華明團隊領(lǐng)導(dǎo)，持股31%的王華明就是國內(nèi)激光成型技術(shù)的領(lǐng)軍人物。

南風(fēng)股份生產(chǎn)的是核電用件，面對幾百噸一個的核電部件，做模具是不可想象的，過去只能切開來一塊塊地做，而南風(fēng)的技術(shù)是在電熔爐中直接用數(shù)據(jù)和特殊材料來形成，在耗材、成本和時間上都有很大優(yōu)勢。銀河證券認(rèn)為，南風(fēng)股份已在成型工藝、質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)取得突破進展，成功成型制造核電精密坯件樣，已掌握并完成了重型金屬構(gòu)件批量產(chǎn)業(yè)化大型成套裝備系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化。南風(fēng)股份項目將進入產(chǎn)業(yè)化，建設(shè)期為兩年，項目正常生產(chǎn)預(yù)計年收入 5億元、 凈利潤為1.2億元。

銀邦股份：布局3D打印應(yīng)用領(lǐng)域

第7篇：粉末冶金概念范文

關(guān)鍵詞：通識教育 教學(xué)設(shè)計 制造之用

中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0055-02

人的全面發(fā)展是人類的永恒追求，而教育是實現(xiàn)人的全面發(fā)展的根本途徑。通識教育作為大學(xué)教育的重要一部分，是對高等教育專門化、功利化導(dǎo)致的人的片面發(fā)展的一種矯正和超越，是高等教育本質(zhì)和大學(xué)使命的回歸[1]。

1998年，“博耶報告”的發(fā)表在美國引起了巨大的反響。美國研究型大學(xué)紛紛將通識教育作為本科生的基礎(chǔ)學(xué)術(shù)訓(xùn)練，明確其基礎(chǔ)和核心地位，融入整個大學(xué)的人才培養(yǎng)體系之中[2]。近年來，國內(nèi)高校也都將通識教育課程納入各專業(yè)人才培養(yǎng)方案，但存在著不少認(rèn)識誤區(qū)和實踐的偏差。針對理工科學(xué)生的文學(xué)、歷史、哲學(xué)、藝術(shù)等人文社科方面的教育均有所加強，而對文科生的自然科學(xué)教育，以及對于非工科學(xué)生的工程科學(xué)和技術(shù)教育，重視不夠，成效不多。作為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的地方本科院校，工程科學(xué)與技術(shù)方面的通識教育選修課程的建設(shè)與改革，需要在實用性、通俗性和適應(yīng)性方面下工夫，理論與實際相結(jié)合，第一課程和第二課程互相支撐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，可以提升學(xué)生的就業(yè)競爭力和長遠發(fā)展力。

我?！吨圃熘谩氛n程經(jīng)過多年的探索和實踐，受到了全校眾多非機械類專業(yè)學(xué)生的喜愛和支持，每學(xué)期選修學(xué)生在120人左右，其中人文學(xué)科選修學(xué)生比例超過50%，學(xué)生對課程的實用性和趣味性給予了充分肯定。同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和肯定，也推動了課程的教材建設(shè)和課程教學(xué)改革。

1 教學(xué)目標(biāo)分析

1.1 課程理念

理論結(jié)合實際，既普及制造知識，又培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力。

1.2 課程總目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常見制造方法的用途，了解各種制造方法所采用的工程原材料、生產(chǎn)設(shè)備、加工原理及加工過程。通過各種交流互動啟發(fā)思維，通過課外實踐增長能力，最終培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

1.3 課程分類目標(biāo)

（1）知識與能力目標(biāo)。

①掌握塑料、橡膠等有機高分子材料的加工成型方法和用途。

②掌握玻璃、陶瓷等無機材料的加工成型方法和用途。

③掌握常見金屬材料種類、熱處理方法和用途。

④掌握鑄造、鍛造、焊接等熱加工方法和用途。

⑤掌握沖壓、擠壓、拉拔等冷加工方法和用途。

⑥掌握切削加工和數(shù)控加工方法及其用途。

⑦了解3D打印、制造自動化技術(shù)的進展和用途。

⑧能夠初步辨認(rèn)生活中各種制品的材料種類，推斷其加工成形方法，學(xué)會運用所學(xué)制造知識來解決其未來工作和專業(yè)領(lǐng)域中的技術(shù)問題的能力。

（2）過程與方法目標(biāo)。

通過本課程的第一課堂（課堂講授、啟發(fā)式討論課）和第二課堂（參觀制造現(xiàn)場、科技競賽）等環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握各種材料的加工成型方法和應(yīng)用，學(xué)會運用所學(xué)理論知識進行實踐與創(chuàng)新的能力。

（3）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。

中國已經(jīng)是世界制造大國，中國制造的文化普及卻很不夠。無論一名學(xué)生學(xué)的是什么專業(yè)，將來從事什么工作，都要懂一些制造。學(xué)習(xí)本課程，就是要讓更多的非機械類專業(yè)學(xué)生了解制造，熱愛制造，以便將來為建設(shè)“制造強國”貢獻力量。要讓更多學(xué)生明白，獲得在世界制造業(yè)中的優(yōu)勢地位，對于實現(xiàn)“中國夢”多么重要。

2 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

2.1 教學(xué)內(nèi)容

基于以上教學(xué)理念和目標(biāo)，筆者組織編寫了《制造之用》教材[3]。內(nèi)容共分18章，包括：緒論、塑料及其加工成型、橡膠及其加工成型、玻璃及其加工成型、陶瓷及其加工成型、金屬材料與熱處理、鍛造成形、鑄造成形、板料沖壓成形、擠壓與拉拔、焊接、粉末冶金、金屬切削加工、數(shù)控技術(shù)、特種加工技術(shù)、3D打印技術(shù)、現(xiàn)代制造裝備與自動化、汽車制造。全書以汽車及其零部件制造為線索，緒論即以汽車制造概述開始，最后一章以汽車制造工藝進行總結(jié)，形成一個整體。

對于每一章而言，教學(xué)內(nèi)容的重點在于各種制造方法的用途、各種材料及制造技術(shù)的發(fā)展過程。以“塑料及其加工成型”這一章而言，知識要點的設(shè)計為三個部分：塑料材料；塑料擠出成型；塑料注射成型。在第一部分“塑料材料”，首先介紹了塑料在生活的廣泛應(yīng)用，然后，從塑料時代的開始（酚醛樹脂的出現(xiàn)為標(biāo)志），到塑料時代的里程碑（尼龍的出現(xiàn)），再到無論時代的大發(fā)展（聚乙烯和聚丙烯的出現(xiàn)）。通過介紹貝克蘭、卡羅瑟斯、齊格勒等人的發(fā)明創(chuàng)造，啟發(fā)學(xué)生從科學(xué)研究到商業(yè)生產(chǎn)的一般規(guī)律，即：與技術(shù)相比，科學(xué)要走在前面；與生產(chǎn)相比，技術(shù)要走在前面沒有科學(xué)研究，沒有技術(shù)成果，新產(chǎn)品的開發(fā)是不可能的。同時，要實現(xiàn)新材料的商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，需要兩個條件：一是要解決廉價的原料來源；二是要解決生產(chǎn)工藝和設(shè)備。酚醛塑料、尼龍的廣泛應(yīng)用都是如此。實際上，很多畢業(yè)生的創(chuàng)業(yè)，未必是從事本專業(yè)的工作。只要懂得這些產(chǎn)品商業(yè)化的規(guī)律，對學(xué)生未來成功創(chuàng)業(yè)也大有好處。在介紹了塑料材料發(fā)展的歷程之后，簡要地歸納了塑料的分類和成型特性。在第二部分“塑料擠出成型”，首先介紹通過擠出成型的各種塑料制品，然后簡要介紹基礎(chǔ)設(shè)備和擠出機的工作過程。在第三部分“塑料注射成型”，首先介紹注射成型的用途，然后介紹注射機和注射成型工藝過程。

2.2 教學(xué)方法

課程教學(xué)部分，采用“HWW分析法”[4]，從“怎么辦（How）”向“為什么（Why）”和“是什么（What）”倒推講解，每次課的教學(xué)以“該制造方法在生活中有什么用這個問題”入手，然后介紹為什么有用，揭示其發(fā)展歷史和生產(chǎn)流程，最后再介紹制造的概念，讓學(xué)生了解有關(guān)理論。這樣不但降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，而且從一開始就激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。以“橡膠及其加工成型”為例，首先，介紹生活和生產(chǎn)中各種橡膠用品的用途，然后介紹橡膠的發(fā)展歷史、分類和配方，以及塑煉、混煉、壓延和壓出等生產(chǎn)工藝，通過輪胎的生產(chǎn)加工，讓學(xué)生了解典型橡膠制品的完整生產(chǎn)過程，穿插講解這些橡膠加工工藝方法的概念和其中包含的科學(xué)原理。課堂教學(xué)的講解注重深入淺出，通過講故事、講生活，來普及制造文化。課堂教學(xué)中，既力求避免理論公式的推導(dǎo)，也避免制造工藝的過多介紹。要提高教學(xué)效果，提升學(xué)習(xí)興趣，通識教育課程的教學(xué)方法上，要引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論，每次課拿出至少20分鐘時間來討論一些問題。在問題的設(shè)計上，也要貼近生活，不可過難或過于直接。比如：在第2章塑料及加工成型中，設(shè)計了如下問題：

（1）試著分辨你日常使用的各種塑料制品，如礦泉水瓶、塑料袋、臉盆、鼠標(biāo)外殼、汽車防滑墊，大概會是什么牌號的塑料？

（2）你吃過爆米筒嗎，想一想爆米筒和塑料水管的生產(chǎn)有什么共同點？

（3）試想一下，鼠標(biāo)外殼、塑料桌布、牙刷毛等是如何制造出來的？

（4）你每天的生活中，用到了哪些塑料制品？

（5）你認(rèn)為未來的塑料制品的制造的將如何發(fā)展？

（6）你能構(gòu)思一種新的塑料制造嗎？

另外，在教學(xué)方法手段上，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用，為每一個章節(jié)錄制和剪輯了來自生產(chǎn)實際的錄像，對一些較難理解的制造理論，通過動畫來形象說明。

第二課堂，利用學(xué)校建立的企業(yè)實踐基地，組織學(xué)生參觀學(xué)習(xí)，了解產(chǎn)品制造過程及生產(chǎn)管理，讓工程師現(xiàn)身說法，提高學(xué)生的工程意識和工程素養(yǎng)。利用全校工科公共實訓(xùn)平臺，引導(dǎo)選修課程的各專業(yè)學(xué)生參與“挑戰(zhàn)杯、機械創(chuàng)新大賽”等學(xué)科競賽活動，在實踐中提升制造能力。

2.3 學(xué)業(yè)評價方法

《制造之用》課程的學(xué)生學(xué)業(yè)評價，采用了綜合評價法。學(xué)生總成績涵蓋學(xué)生出勤、課堂表現(xiàn)、小論文、期末測試、課外實踐與創(chuàng)新成果等多個環(huán)節(jié)在小論文環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生自己查閱文獻和調(diào)研實踐，圍繞某一種制造技術(shù)的發(fā)展和在自己專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，寫出有自己見解的文章，從而實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)的拓展和升華。在期末測試環(huán)節(jié)，題型都是客觀題，單項選擇題30題，判斷題40題，這些題目都選自課程的題庫。總成績=出勤分?jǐn)?shù)×20%+課堂表現(xiàn)分?jǐn)?shù)×20%+小論文分?jǐn)?shù)×30%+期末測試分?jǐn)?shù)×30%。課外實踐與創(chuàng)新成果環(huán)節(jié)作為選作加分項，對于參與機械類學(xué)科競賽中，參與了作品制作的學(xué)生，給予一定的加分。

3 結(jié)語

對全校各專業(yè)學(xué)生開設(shè)《制造之用》通識教育選修課程，能夠提升學(xué)生將來的生活質(zhì)量和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。對《制造之用》通識教育課程進行了科學(xué)的教學(xué)設(shè)計，它以教學(xué)效果最優(yōu)化為目的，以服務(wù)于本科人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為宗旨，合理安排教學(xué)內(nèi)容，靈活運用各種教學(xué)方法，傳授學(xué)生知識，啟迪學(xué)生思維，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。多年來的教學(xué)實踐表明，這套教學(xué)設(shè)計方案科學(xué)、可行，對于應(yīng)用型地方院校的工程科學(xué)和技術(shù)類通識教育課程建設(shè)具有一定的借鑒價值。

參考文獻

[1] 王鮮萍.培養(yǎng)全面發(fā)展的人：高等教育的應(yīng)然―兼論通識教育[J].現(xiàn)代遠距離教育，2008（1）：23-25.

第8篇：粉末冶金概念范文

和普通學(xué)術(shù)型碩士相比，專業(yè)碩士的基礎(chǔ)知識和科研能力顯得較為薄弱，科技論文數(shù)量和質(zhì)量都不是很理想，相當(dāng)數(shù)量的科技論文只注重于現(xiàn)象、方法和概念的表述和總結(jié)，沒有對結(jié)果進行深入的分析。而且，不少論文由于與實踐相脫離，缺少實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，針對性不強。造成這種現(xiàn)象的原因，主要有以下幾個方面：

1.培養(yǎng)模式不利于專業(yè)碩士科技論文寫作

專業(yè)碩士要求畢業(yè)后能夠承擔(dān)生產(chǎn)、研發(fā)、技術(shù)服務(wù)等的一線工作，與傳統(tǒng)的純學(xué)術(shù)上的研究生教育相比，高校在全日制專業(yè)碩士的培養(yǎng)上更著重于聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)的實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。因此，在專業(yè)碩士的培養(yǎng)上就要求增多實踐實習(xí)類教學(xué)。以材料工程專業(yè)碩士為例，他們有一部分時間是在工廠或企業(yè)中度過，這種實踐教學(xué)模式必然會減少專業(yè)碩士的科技論文寫作時間和能力。

2.高校對專業(yè)碩士科技論文寫作課程重視不夠

目前高校雖開設(shè)了科技論文寫作課程，但課程主要講解科技論文的寫作要求及內(nèi)容，學(xué)生只能學(xué)到科技論文的寫作格式，缺乏基礎(chǔ)載體，對于給定的研究對象，用什么方法加以研究，還是無從知曉。而且，高校在專業(yè)碩士實踐教學(xué)和科技論文寫作教學(xué)方面結(jié)合得還不夠，學(xué)生不能很好地將實踐成果如實驗數(shù)據(jù)等歸納整理到科技論文中去。

3.學(xué)生寫作能力差，主動性不強

目前研究生尤其是理工科學(xué)生寫作水平較低，面對科技論文感到壓力很大，往往帶著強烈的排斥情緒去完成寫作，更提不上主動地開展科學(xué)問題研究。不少研究生對科技論文、研究報告甚至畢業(yè)設(shè)計都采取應(yīng)付的態(tài)度，缺乏創(chuàng)新思維和能力。學(xué)生還存在實踐過程中不知如何把理論知識應(yīng)用于實踐，不能很好地閱讀和理解英文文獻等問題。

4.缺乏提高學(xué)生科技論文寫作能力的實踐活動

進行科技論文的創(chuàng)作，需要大量的寫作經(jīng)驗和素材?？萍颊撐膶懽骰顒拥拈_展，如開放高水平科研平臺資源，開展交叉學(xué)科學(xué)術(shù)交流，定期開展課題組科研報告，邀請有經(jīng)驗的老師和同學(xué)做學(xué)術(shù)交流等活動，能夠培養(yǎng)學(xué)生的寫作積極性，能夠鍛煉學(xué)生快速有效地獲取并分析科研資源和綜合運用科研知識撰寫科技論文的能力。但目前高校在這方面的培養(yǎng)主要停留在理論課程方面，缺乏提高學(xué)生科技論文寫作能力的實踐活動。

二、專業(yè)碩士科技論文寫作能力培養(yǎng)的探索與實踐

專業(yè)碩士的培養(yǎng)目標(biāo)要求其知識構(gòu)成既要專業(yè)又要全面。加強專業(yè)碩士的科技論文寫作能力的培養(yǎng)有助于充實學(xué)生的專業(yè)知識，也有助于學(xué)生科技創(chuàng)新能力、邏輯思維、語言組織和總結(jié)歸納能力的提高。筆者從專業(yè)碩士的特點入手，針對這個新生的研究生群體探索和歸納了如下幾點提高專業(yè)碩士科技論文寫作能力的舉措：

1.提高高校對專業(yè)碩士科技論文寫作的重視

首先，我國現(xiàn)有的針對專業(yè)碩士的科技論文寫作教學(xué)體系還不夠完善，高校各級領(lǐng)導(dǎo)和老師應(yīng)從制度上重視專業(yè)碩士的科技論文寫作能力培養(yǎng)，采取靈活實用的教學(xué)方法，制定切實有效的措施，強化管理和監(jiān)督機制來保證論文寫作質(zhì)量。其次，我國目前研究生教育實行導(dǎo)師制，導(dǎo)師在提高研究生論文寫作水平中充當(dāng)著重要的角色。為此，各高校需要加大師資力量的投入，打造優(yōu)秀的研究生導(dǎo)師隊伍，增強導(dǎo)師的工作積極性和使命感，聘請具有豐富寫作經(jīng)驗的老師授課。最后，高校應(yīng)重視專業(yè)碩士科技論文寫作教學(xué)，編寫具有針對性的教材，建設(shè)國際化的課程體系，設(shè)置合理的課程結(jié)構(gòu)，注重寫作課程的專業(yè)性和實用性。

2.優(yōu)化科技論文寫作課程教學(xué)

傳統(tǒng)的科技論文寫作教學(xué)主要在理論層面，對于專業(yè)碩士而言，可以通過結(jié)合寫作理論課和寫作實踐課來達到優(yōu)化寫作教學(xué)的目的。在專業(yè)碩士的科技論文寫作課程教學(xué)中，除了向?qū)W生講解科技論文的寫作格式、內(nèi)容、要求和創(chuàng)作思路外，還應(yīng)做到：（1）向?qū)W生介紹和演示常用的論文檢索方法。例如對材料工程碩士而言，要使學(xué)生學(xué)會利用知網(wǎng)、維普網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、ISIWebofScience、EIVillage、Springer、Elsevier和Google學(xué)術(shù)搜索等檢索資源查詢文獻。（2）向?qū)W生介紹不同研究方向的中英文專業(yè)詞匯和關(guān)鍵詞，以利于學(xué)生檢索和閱讀文獻。（3）教會學(xué)生使用Excel、Origin等數(shù)據(jù)處理軟件，現(xiàn)場演示，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇感和積極性，讓學(xué)生學(xué)會軟件的實際操作。（4）舉例說明寫作過程，在學(xué)生心中確立參照，激發(fā)其寫作的動力。（5）實時以作業(yè)強化學(xué)生對課程的理解，進行論文寫作能力的實踐，以撰寫綜述類論文的方式對學(xué)生的課程掌握程度進行考查。

3.建設(shè)科研平臺、舉辦科研活動

科研平臺和科研活動是提高研究生科技論文寫作能力的有力手段。為此，各高校應(yīng)注重科研平臺的建設(shè)，如開設(shè)研究生科技創(chuàng)新項目，成立專項創(chuàng)新基金用于學(xué)生科技立項及科學(xué)研究，讓學(xué)生提前進入實驗室參與科學(xué)實驗，以及通過校企結(jié)合和科研孵化搭建研究生科技創(chuàng)新平臺等為學(xué)生提供良好的科技論文寫作條件。學(xué)生在各種科研平臺的有力推動下可以將其科研成果進行歸納和總結(jié)，并結(jié)合項目內(nèi)容撰寫科技論文。同時，高校應(yīng)注重創(chuàng)造有利于學(xué)生科技發(fā)展的學(xué)術(shù)研討氛圍，利用科研活動對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，如開展豐富多彩的課外科技實踐活動，強化研究生課外訓(xùn)練，定期邀請國內(nèi)外專家進行學(xué)術(shù)專題講座，鼓勵學(xué)生參與各種各樣的科研競賽等，使學(xué)生掌握自己研究領(lǐng)域的最新科研動態(tài)，充實專業(yè)知識。此外，高校應(yīng)完善研究生創(chuàng)新激勵機制，可設(shè)立科研基金對研究生科技論文等科研成果給予獎勵，轉(zhuǎn)化研究生科技創(chuàng)新成果，提高學(xué)生對科技創(chuàng)新的重視。

4.聯(lián)合實踐教學(xué)與科技論文寫作教學(xué)

科研實驗和實習(xí)實訓(xùn)等實踐教學(xué)的開展能夠?qū)W(xué)生在課堂中學(xué)到的理論知識運用到實際中去，而科技論文寫作教學(xué)旨在指導(dǎo)學(xué)生有目的地進行實踐活動，把課內(nèi)教學(xué)、課外科學(xué)研究與實踐緊密地結(jié)合起來。專業(yè)碩士的培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生較快地承擔(dān)起企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)和技術(shù)服務(wù)等的實際一線工作，這就要求其培養(yǎng)模式中實踐教學(xué)的比例要高于傳統(tǒng)的研究生教學(xué)。針對專業(yè)碩士的這一特點，應(yīng)強化學(xué)生實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地構(gòu)建聯(lián)合專業(yè)碩士實踐教學(xué)和科技論文寫作教學(xué)來提高專業(yè)碩士科技創(chuàng)新能力的內(nèi)容和實現(xiàn)方法。首先，需要學(xué)校重充分利用現(xiàn)有實踐教學(xué)資源，結(jié)合國內(nèi)外研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成功經(jīng)驗，及時解決實踐教學(xué)中暴露的問題，利用產(chǎn)學(xué)研的有機結(jié)合來推動研究生實踐教學(xué)的順利開展。其次，需要強化學(xué)生對實踐教學(xué)的理解，增強研究生的科技創(chuàng)新意識和參與科研活動的積極性，使學(xué)生能用科技論文的創(chuàng)作思維去進行科研實踐活動，也能將實踐中的收獲運用到科技論文的創(chuàng)作中去，從而提高學(xué)生的寫作能力。我校目前和重慶理工大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)有十六名材料工程碩士，學(xué)校在專業(yè)碩士的培養(yǎng)上給予了高度重視，在培養(yǎng)模式上實行校內(nèi)和企業(yè)雙導(dǎo)師制，已與華益機械鑄造有限責(zé)任公司、招商局鋁業(yè)（重慶）有限公司、中船重工重慶紅江機械有限責(zé)任公司、永紅機械公司、成量集團有限公司、都江堰光明玻璃有限公司等大型企業(yè)簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)研究生的合作協(xié)議。課程體系上，學(xué)校為突出專業(yè)碩士特色，形成科學(xué)合理的課程群，開設(shè)有材料成型、粉末冶金、微納米材料與器件和薄膜材料四個研究方向。學(xué)校還實施專項基金，設(shè)立“材料工程研究生創(chuàng)新基金”鼓勵教師和學(xué)生參與科研。既利用現(xiàn)有實驗室條件，組織學(xué)生開展科學(xué)實驗，提高學(xué)生的實踐能力，同時也提高了儀器設(shè)備的使用率?；谝陨蟽?yōu)勢并通過研究生的寫作課程教學(xué)和工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，我校專業(yè)碩士近兩年在國內(nèi)外知名期刊上發(fā)表了科技論文十余篇，學(xué)生的科技論文寫作水平得到了顯著提高。

三、結(jié)語

第9篇：粉末冶金概念范文

【關(guān)鍵詞】刀具;材料;發(fā)展方向

近十年來，隨著高強度鋼、高溫合金、噴涂材料等難加工金屬材料以及非金屬材料與復(fù)合材料的應(yīng)用日趨增多，現(xiàn)代刀具已不再局限于目前廣泛使用的高速鋼刀具和硬質(zhì)合金刀具，陶瓷刀具、金剛石與立方氮化硼等超硬材料刀具、涂層刀具、復(fù)合材料刀具已成為今后的發(fā)展趨勢，新型刀具材料的應(yīng)用預(yù)示著切削效率將提高到一個新水平。

1、常用刀具材料現(xiàn)狀

通常當(dāng)材料硬度高時，耐磨性也高，抗彎強度高時，沖擊韌性也高，但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。雖然目前可供使用的刀具材料品種較多，但由于高速鋼在強度、韌性、熱硬性、工藝性等方面具有優(yōu)良的綜合性能，因此在切削某些難加工材料以及在復(fù)雜刀具(尤其是切齒刀具、拉刀和立銑刀等)制造中仍占有較大比重。由于高速鋼中的主要元素鎢、鈷等資源緊缺，所以高速鋼的發(fā)展方向為：①發(fā)展各種少鎢的通用型高速鋼；②擴大使用各種無鈷、少鈷的高性能高速鋼，如W6Mo5Cr4V2Al、W12Mo3Cr4VCo3N等鋼種；③推廣使用粉末冶金高速鋼和涂層高速鋼。

由于硬質(zhì)合金刀具材料的耐磨性和強韌性不易兼顧，因此使用者只能根據(jù)具體加工對象和加工條件在眾多硬質(zhì)合金牌號中選擇適用的刀具材料，這給硬質(zhì)合金刀具的選用和管理帶來諸多不便。為進一步改善硬質(zhì)合金刀具材料的綜合切削性能提高硬質(zhì)合金的韌性，通常采取增加Co含量的方法，由此引起的硬度降低現(xiàn)在可通過細化晶粒得到補償。

2、硬質(zhì)合金刀具發(fā)展方向

硬質(zhì)合金刀具材料的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面：①細晶粒和超細晶粒硬質(zhì)合金材料及整體硬質(zhì)合金刀具的開發(fā)，使硬質(zhì)合金的抗彎強度大大提高，可替代高速鋼用于制造小規(guī)格鉆頭、立銑刀、絲錐等量大面廣的通用刀具，其切削速度和刀具壽命遠超過高速鋼。整體硬質(zhì)合金刀具的使用可使原來采用高速鋼刀具的大部分應(yīng)用領(lǐng)域的切削效率顯著提高。過去細晶粒多應(yīng)用于K類(WC+Co)硬質(zhì)合金，近年來P類(WC+TiC+Co)和M類(WC+TiC+TaC或NbC+Co)硬質(zhì)合金也向晶粒細化方向發(fā)展。②涂層技術(shù)的發(fā)展從過去只能涂覆單一的TiC、TiN涂層，已進入開發(fā)厚膜、復(fù)合和多元涂層的新階段。新開發(fā)的TiCN、TiAlN多元、超薄、超多層涂層與TiC、TiN、Al2O3等涂層的復(fù)合，加上新型抗塑性變形基體的應(yīng)用，在改善涂層韌性、涂層與基體結(jié)合強度、涂層耐磨性方面已有重大進展，全面提高了硬質(zhì)合金刀具材料的切削性能。目前，在硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片表面涂覆金剛石的技術(shù)已獲得突破，從而使硬質(zhì)合金刀具不僅在加工黑色金屬領(lǐng)域而且在加工有色金屬領(lǐng)域的切削效率全面提高。

3、現(xiàn)有陶瓷刀具種類及發(fā)展方向

與硬質(zhì)合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、紅硬性和耐磨性。因此，加工鋼材時，陶瓷刀具的耐用度為硬質(zhì)合金刀具的l0～20倍，其紅硬性比硬質(zhì)合金高2～6倍，且化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化能力等均優(yōu)于硬質(zhì)合金。陶瓷材料的缺點是脆性大、橫向斷裂強度低、承受沖擊載荷能力差，這也是近幾十年來人們不斷對其進行改進的重點。

陶瓷刀具材料可分為三大類：①氧化鋁基陶瓷。通常是在Al2O3基體材料中加人TiC、WC、SiC、TaC、ZrO2等成分，經(jīng)熱壓制成復(fù)合陶瓷刀具，其硬度可達93～95HRA，為提高韌性，常添加少量Co、Ni等金屬。②氮化硅基陶瓷。常用的氮化硅基陶瓷為SiN+TiC+Co復(fù)合陶瓷，其韌性高于氧化鋁基陶瓷，硬度則與之相當(dāng)。③氮化硅一氧化鋁復(fù)合陶瓷。其化學(xué)成分為77％Si3N4+13％A12O3+10％Y2O3，硬度可達1800HV，抗彎強度可達1.20GPa，最適合切削高溫合金和鑄鐵。

金屬陶瓷與由WC構(gòu)成的硬質(zhì)合金不同，主要由陶瓷顆粒、TiC和TiN、粘結(jié)劑Ni、Co、Mo等構(gòu)成。金屬陶瓷的硬度和紅硬性高于硬質(zhì)合金，低于陶瓷材料；其橫向斷裂強度大于陶瓷材料，小于硬質(zhì)合金；化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性好，耐剝離磨損，耐氧化和擴散，具有較低的粘結(jié)傾向和較高的刀刃強度。金屬陶瓷刀具的切削效率和工作壽命高于硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金刀具，加工出的工件表面粗糙度??；由于金屬陶瓷與鋼的粘結(jié)性較低，因此用金屬陶瓷刀具取代涂層硬質(zhì)合金刀具加工鋼制工件時，切屑形成較穩(wěn)定，在自動化加工中不易發(fā)生長切屑纏繞現(xiàn)象，零件棱邊基本無毛刺。金屬陶瓷的缺點是抗熱震性較差，易碎裂，因此使用范圍有限。

4、目前超硬刀具及發(fā)展趨勢

市場上聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具按成分和制造方法可分為3種：整體聚晶立方氮化硼刀具、聚晶立方氮化硼復(fù)合片以及電鍍立方氮化硼刀具。它具有極高的硬度與耐磨性，具有很高的耐熱性，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性，摩擦系數(shù)也較低，PCBN與PCD、PDC刀具材料有著相似的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，但耐磨性比PCD、PDC要差。然而PCBN具有良好的抗化學(xué)腐蝕性，且在1200℃的高溫下，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。目前50%的PCBN刀具用于汽車制造業(yè)，包括用于加工汽車發(fā)動機箱體、剎車盤、傳動軸、氣缸孔、發(fā)動機進出氣閥座等，另外，約20%用于重型設(shè)備(如軋輥)的加工。近年來，隨著計算機加工技術(shù)的迅猛發(fā)展以及數(shù)控機床普遍使用，可實現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性、長壽命加工的PCBN刀具的應(yīng)用也日益普及，同時還引入了許多先進的切削加工概念，如高速切削、硬態(tài)加工、以車代磨、干式切削等。PCBN刀具材料已成為現(xiàn)代切削加工中不可缺少的重要的刀具材料。

4.1金剛石燒結(jié)體（PCD）是在高溫、高壓下，通過鈷等金屬結(jié)合劑將許多金剛石單晶粉聚晶成的多晶體材料。雖其硬度稍低于天然單晶金剛石，但它是隨機取向的金剛石晶粒的聚合，屬各向同性，無解理面。因而它不像大單晶金剛石那樣在不同晶面上的強度、硬度及耐磨性有很大的差別，以及因解理面的存在而呈脆性。在切削時，切削刃對意外損壞不很敏感，抗磨損能力也較強，可長時間保持鋒利的切削刃，加工時可采用很高的切削速度和較大的背吃刀量，使用壽命一般高于WC基硬質(zhì)合金刀具10～50倍，而且PCD原料來源豐富，其價格只有ND的幾十分之一至十幾分之一，PCD刀具具有極高的硬度及壽命、很低的摩擦系數(shù)、鋒利的刀刃、優(yōu)異的導(dǎo)熱性和低膨脹系數(shù)等特點，現(xiàn)已成為傳統(tǒng)WC基硬質(zhì)合金刀具的高性能替代品。聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)刀具材料是在PCD研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。硬質(zhì)合金作為PCD的基體材料既有好的韌性和一定的硬度，同時又具有可焊性以及與PCD的某種兼容性。所以它既具有金剛石的硬度和耐磨性，又具有硬質(zhì)合金的韌性和可焊性之優(yōu)點。

4.2CVD金剛石是在低壓下制備的，它不同于大單晶金剛石，而PCD、PDC是在高溫高壓下合成的。CVD金剛石包括三類：第一種是在適當(dāng)基體上沉積的CVD金剛石涂層(包括類金剛石DLC涂層)；第二種是沉積厚度達1mm的無支撐的CVD金剛石厚膜；第三種是在金剛石晶種上外延生長的CVD金剛石單晶膜或準(zhǔn)單晶膜。CVD金剛石由于是不含任何金屬催化劑的純金剛石，因此它的熱穩(wěn)定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣，CVD聚晶金剛石晶粒也呈無序排列，無脆性解理面而呈各向同性。CVD涂層刀具與PCD、PDC刀具相比，具有刀具形狀復(fù)雜、成本低、一片多刀刃等優(yōu)點。然而，也存在金剛石涂層與基體之間結(jié)合強度低以及對有CVD金剛石涂層的刃口進行研磨處理時容易分層剝落的缺陷。

到目前為止，CVD金剛石的應(yīng)用市場還不大；CVD金剛石厚膜與PDC相比，主要優(yōu)點是其熱穩(wěn)定性好，缺點是晶粒間的內(nèi)聚強度低，內(nèi)應(yīng)力大、相對脆性大和不導(dǎo)電性。特別是缺乏導(dǎo)電性，阻礙了它在電火花(EDM)切割、拋光加工技術(shù)中的應(yīng)用。

參考文獻

[1]鄧福銘,陳啟武.PDC超硬復(fù)合刀具材料及其應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2003

[2]姚學(xué)祥,張桂香.超硬材料刀具研究現(xiàn)狀和趨勢[M].硬質(zhì)合金,2001,(03)

[3]葉偉昌,程偉.超硬刀具材料的新進展[J].世界制造技術(shù)與裝備市場.2002,(01)

[4]陸劍中,周志明.金屬切削原理與刀具[J].機械工業(yè)出版社,2006