摘 要:隨著社會的不斷發(fā)展,能源需求增加,而僅僅依靠傳統(tǒng)能源的開發(fā),很難滿足整個(gè)社會的需要,同時(shí),也對環(huán)境產(chǎn)生威脅,不利于可持續(xù)發(fā)展。只有積極研發(fā)新能源,才能實(shí)現(xiàn)對能源危機(jī)的有效緩解。粉末冶金應(yīng)用新型材料,形成合成技術(shù),推動新能源材料的有序發(fā)展。文章分析了粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:粉末冶金技術(shù);新能源材料;應(yīng)用
前言
為了尋求長遠(yuǎn)的發(fā)展,需要重視能源問題。在全球經(jīng)濟(jì)以及熱口增長的環(huán)境下,傳統(tǒng)能源彰顯匱乏性,無法滿足社會發(fā)展的實(shí)際需求。同時(shí),也無法進(jìn)行再生。因此,面對嚴(yán)重的資源危機(jī),要對新能源的開發(fā)與利用作為項(xiàng)目對待。粉末冶金對傳統(tǒng)冶金技術(shù)進(jìn)行了發(fā)揚(yáng)過大,積極融合現(xiàn)代科技,推動信息化建設(shè),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的良性運(yùn)轉(zhuǎn),也為新能源的開發(fā)提供更多的技術(shù)保障。
1 對粉末冶金技術(shù)特征的分析
粉末冶金技術(shù)具有長遠(yuǎn)的歷史,其主要立足傳統(tǒng)冶金技術(shù),達(dá)到了對諸多學(xué)科知識的融會貫通,形成優(yōu)勢突出的新型冶金技術(shù)。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統(tǒng)的冶金方法中,礦石的形式為整塊,先進(jìn)行提煉,而后進(jìn)行冶煉。應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù),塊狀礦石提煉技術(shù)受制于技術(shù)和礦石的大小,只能達(dá)到80%左右的利用率,產(chǎn)生大量材料的廢置。但是,在粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用下,資源利用率得以大幅提升,有效降低資源浪費(fèi)。另外,塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放,對環(huán)境產(chǎn)生不良影響,甚至破壞。由此可見,冶金技術(shù)的改善勢在必行,要重視冶金技術(shù)水平的提升,使得材料各盡所用,發(fā)揮不同冶金材料的作用,切實(shí)提升使用效率,形成高性能的新材料,達(dá)到成本的降低。利用現(xiàn)代粉末冶金技術(shù),能夠?qū)U礦石、舊金屬材料進(jìn)行再利用,有效節(jié)約資源,極大推動經(jīng)濟(jì)效益的獲取,對可持續(xù)發(fā)展意義重大。因此,粉末冶金技術(shù)在原材料選擇方面相對較為寬松,能夠充分利用廢舊金屬、礦石等,形成不規(guī)則的粉末,滿足原材料節(jié)約和回收的目標(biāo)。另外,鑒于粉末冶金可塑性以及相關(guān)材料的添加,促進(jìn)性能的增強(qiáng)和平衡。
2 對新能源技術(shù)的闡述
在科技的推動下,新能源技術(shù)逐漸被科學(xué)界重視。在傳統(tǒng)能源開發(fā)與應(yīng)用中,出現(xiàn)嚴(yán)重的資源匱乏現(xiàn)象,加之對環(huán)境的不良影響,使得新能源問題的出現(xiàn)備受關(guān)注。新能源材料需要在開發(fā)、存儲以及轉(zhuǎn)化方面具有突出優(yōu)勢。由此可見,新能源材料是發(fā)展新能源的關(guān)鍵因素。為了更好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和存儲,其在配件、生產(chǎn)要素等方面都極具特色,與傳統(tǒng)能源行業(yè)的材料截然不同。粉末冶金技術(shù)在整個(gè)新能源開發(fā)應(yīng)用中占據(jù)舉足輕重的地位。
3 系統(tǒng)介紹粉末冶金技術(shù)的類型
3.1 傳統(tǒng)粉末冶金材料
首先,是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統(tǒng),也是最為關(guān)鍵的冶金材料,在制造業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍不斷拓展。其次,銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多,耐腐蝕性突出,在電器領(lǐng)域應(yīng)用較多。再次,硬質(zhì)合金材料。這種材料具有較高的熔點(diǎn),硬度和強(qiáng)度都十分高,其應(yīng)用的領(lǐng)域主要是高端技術(shù)領(lǐng)域,如核武器等。最后,粉末冶金電工材料和摩擦分類,主要應(yīng)用在電子領(lǐng)域。隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技術(shù)領(lǐng)域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強(qiáng),促使物體運(yùn)動減速,抑或是停止,在摩擦制動領(lǐng)域應(yīng)用較多。
3.2 對現(xiàn)代先進(jìn)粉末冶金材料的介紹
首先,信息范疇內(nèi)的粉末冶金材料。立足信息領(lǐng)域,主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講,是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究,在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次,能源領(lǐng)域內(nèi)的粉末冶金材料。能源材料的研發(fā)推動能源發(fā)展,其中,主要涉及儲能和新能源材料。全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源需求量增大,傳統(tǒng)能源彰顯不足,因此,新能源開發(fā)勢在必行,尤其是燃料電池和太陽能的開發(fā)。再次,生物領(lǐng)域的粉末冶金技術(shù)。生物材料技術(shù)的發(fā)展對整個(gè)社會具有不可替代的作用。要將生物技術(shù)列入國家發(fā)展計(jì)劃。在生物材料中,主要包含醫(yī)用和冶金材料兩大類,在維護(hù)身心健康的同時(shí),加快金屬行業(yè)的進(jìn)步。第四,軍事領(lǐng)域的粉末冶金材料。在航天領(lǐng)域,材料的強(qiáng)度和硬度是重要指標(biāo),穩(wěn)定性要突出,具有極強(qiáng)的耐高溫性。在核軍事范疇,粉末冶金技術(shù)也具有發(fā)展前景,更好地推動整個(gè)社會工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。另外,新型核反應(yīng)堆的建設(shè)需要具有較高的防輻射標(biāo)準(zhǔn),而粉末冶金技術(shù)的支持下,切實(shí)增強(qiáng)核反應(yīng)堆的安全性與可靠性,有效降低核輻射強(qiáng)度。
4 對粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用的介紹
4.1 粉末冶金技術(shù)在風(fēng)能材料中的應(yīng)用
風(fēng)能對我國而言,十分豐富,不存在污染,是新能源的主要類型。在風(fēng)能發(fā)電材料中,粉末冶金技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)對兩種材料的制作,即即風(fēng)電機(jī)組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個(gè)風(fēng)力發(fā)電關(guān)系密切,事關(guān)發(fā)電過程的安全性與可靠性,影響發(fā)電效率的高低。風(fēng)能發(fā)電機(jī)制動片在摩擦系數(shù)和磨損率方面,要求較高,同時(shí),力學(xué)性能必須突出。目前,主要應(yīng)用的是銅基粉末冶金技術(shù),完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導(dǎo)熱方面十分突出,同時(shí),制動盤具有較小的摩擦。在應(yīng)對惡劣溫度環(huán)境的時(shí)候,也能夠進(jìn)行有效的使用。對于永磁釹鐵硼,系統(tǒng)永磁材料代替了傳統(tǒng)的永磁材料,燒結(jié)釹鐵硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工藝制備而成。
4.2 粉末冶金技術(shù)在太陽能中的應(yīng)用
太陽能突出的特點(diǎn)是清潔性,是新型能源的一種,被商界所看好,開發(fā)價(jià)值巨大。當(dāng)前,在太陽能領(lǐng)域,主要的發(fā)展方向?yàn)楣怆娞柲芘c熱電太陽能,形成發(fā)展趨勢。立足光電太陽能領(lǐng)域。其主導(dǎo)作用的部件為光電池,也就是半導(dǎo)體二極管,依靠光伏效應(yīng),促使太陽能有效轉(zhuǎn)化為電能。目前,太陽能光電轉(zhuǎn)化效率較低,對航天事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。在粉末冶金技術(shù)的使用下,能夠有效進(jìn)行薄膜太陽能電池的制作,光電轉(zhuǎn)化率得以顯著提升。同時(shí),粉末冶金技術(shù)也研發(fā)了多晶硅薄膜,代替了傳統(tǒng)的晶體硅,光電轉(zhuǎn)化率大幅提升。另外,粉末冶金技術(shù)與太陽能熱電技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了融合。當(dāng)太陽進(jìn)行地表照射之后,為了達(dá)到對光熱技術(shù)的有效收集,需要發(fā)揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術(shù)息息相關(guān),主要應(yīng)用了其成型技術(shù),發(fā)揮粉體在色素和粘結(jié)劑方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。這也充分體現(xiàn)了粉末冶金技術(shù)在成型技術(shù)方面優(yōu)勢更加突出。
5 結(jié)束語
綜上,通過對粉末冶金技術(shù)優(yōu)勢的分析,可以發(fā)現(xiàn),其在新能源材料的開發(fā)和應(yīng)用中極具發(fā)展?jié)摿?。粉末冶金在?chuàng)造性方面十分突出,塑造性較強(qiáng),使得其在新能源材料的發(fā)展和應(yīng)用中占據(jù)核心地位。粉末冶金技術(shù)的工藝原理使得其在新能源開發(fā)中更具經(jīng)濟(jì)性與高效性。因此,要大力推進(jìn)粉末冶金技術(shù)在新能源開發(fā)應(yīng)用中的拓展,為新能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
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作者簡介:黃虹(1995,06-),籍貫:廣西南寧,工作單位:湖南工業(yè)大學(xué)。