本书将基础理论与工程应用相结合,对粉末冶金原理与工艺及相关新技术进行了系统阐述。理论部分包括热力学基本原理和材料中的缺陷反应;工艺部分按照粉末冶金的工艺流程依次介绍粉末制备坯体压制、烧结成型的过程。本书参考了国内外的最新文献,介绍了高速压制、闪烧、振荡压力烧结等最新的粉末冶金工艺与技术。
本书可以作为高等院校材料学及相关专业的本科生教材或教学参考书,也可供从事粉末冶金、新材料研发等行业的工程技术人员阅读参考。
柯华,哈尔滨工业大学材料科学与工程学院教授,博士生导师。兼任科技部重点研发计划重点专项核心专家、工信部新材料大数据创新联盟常务理事单位代表、黑龙江省表面工程学会常务理事、黑龙江省科普专家、Journal of AdvancedCeramics期刊/《现代技术陶瓷》期刊编委、国家自然科学基金通讯评审专家等。主持并参与国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金等国家部委项目10余项。在Physical Review B、Journal of AppliedPhysics、Journal of Advanced Ceramics、Advanced Electronic Materials、MaterialsToday Physics、Scripta Materialia、Journalofthe American Ceramic Society等期刊发表论文70余篇;申请国家发明专利20余项;出版教材与专著3部。研究方向:电子功能材料的设计、研发与理论计算。
第1章粉末冶金中的热力学1
1.1热力学定律与相平衡1
1.2材料中的扩散15
本章思考题22
第2章材料中的缺陷与缺陷反应23
2.1晶体中的缺陷23
2.2点缺陷类型26
2.3点缺陷的符号表征30
2.4缺陷反应方程式32
2.5热缺陷浓度计算34
本章思考题36
第3章粉末制备工艺方法37
3.1机械法37
3.2物理化学法52
3.3电解法73
本章思考题82
第4章粉末特性及其检测方法83
4.1粉末及粉末颗粒83
4.2粉末的取样及分析84
4.3粉末的化学检验85
4.4粉末的粒度及其测定86
4.5粉末的比表面积及其测定96
4.6粉末工艺性能测试100
本章思考题104
第5章粉末的压制成形105
5.1粉末成形前的预处理105
5.2粉末的压制过程111
5.3压制过程中力的分析113
5.4压制压力与压坯密度的关系117
5.5压还密度对压坯强度的影响128
5.6压坯密度的分布129
5.7压制废品分析131
5.8影响压制过程和压坯质量的因素132
本章思考题135
第6章粉末的烧结136
6.1烧结过程中的热力学与驱动力计算137
6.2烧结过程中的物质迁移机制及烧结动力学142
6.3烧结体显微组织的变化153
6.4混合粉末的烧结158
6.5活化烧结与强化烧结169
6.6烧结气氛与烧结设备175
6.7全致密工艺181
6.8烧结过程的相场模拟192
本章思考题201
第7章新型成形与烧结技术202
7.1高速压制202
7.2放电等离子烧结206
7.3闪烧210
7.4自蔓延高温合成216
7.5微波烧结223
7.6超固相线液相烧结227
7.7爆炸烧结231
7.8电磁成形241
7.9大气压固结243
7.10电场活化烧结246
7.11振荡压力烧结247
7.12冷烧结251
本章思考题253
参考文献254