用于难熔金属的烧结技术

制造高温结构材料所使用的难熔金属如W,Mo,Ta,和Nb，其熔点在2000℃以上，使用温度远高于高温合金。难熔金属及其合金具有熔点高、高温强度高、耐液态金属腐蚀、导电性和冷加工性能良好等优异性能，广泛应用于原子能、电子、化工、机械、航空航天和军工各领域，在国防工业和尖端科技领域占有重要地位。

粉末冶金烧结技术是制备难熔金属及其合金锭坯的主要方法。常规烧结方法在烧结超细高活性粉末过程中，极易发生晶粒的迅速粗化。一些功能梯度材料和复杂形状零件也难以用常规烧结方法制取。为此，必须采用先进的烧结技术，能有效控制晶粒长大，并获得具有优良综合力学性能的难熔金属材料。

一，微波烧结

微波烧结是通过电磁场使材料整体加热至烧结温度来实现致密化。微波烧结的加热原理与常规烧结工艺有本质的区别，常规烧结中热量是通过介质从材料表面向内部扩散，最终完成烧结过程;而微波烧结是将材料吸收的微波能转化为材料内部分子的动能和势能，使材料内部的每一个分子和原子都成为发热源。由于材料整体加热均匀，待烧结材料的温度梯度很小，从而使材料的热应力减至最小，这对于改善材料的密度、强度和韧性非常有利。美国宾夕法尼亚大学用微波烧结法成功制备出钨等粉末冶金样品，测试表明，与传统烧结方法相比，微波烧结出的产品致密度高且具有更好的延展性和韧性。

二，放电等离子烧结

放电等离子体烧结是将金属粉末装入模具内，将直流脉冲电流和压制压力施加于烧结粉末，经放电活化、热塑变形和冷却完成制取高性能材料的一种新的粉末冶金烧结技术。放电等离子体烧结的装置主要由轴向加压装置、脉冲电流发生器及电阻加热设备构成。放电等离子体烧结过程除具有类似热压烧结的焦耳热和加压塑性变形促进烧结过程外，重点在于粉末颗粒间会产生直流脉冲电压，使粉体颗粒间放电产生自发热。据报道，采用放电等离子体烧结工艺可实现WC-3Co粉末的低温快速致密化，与热压烧结产品相比，晶粒尺寸更小，抗弯强度更大

三，选择性激光烧结

选择性激光烧结技术(又称为选区烧结技术)，是利用激光有选择地由下而上逐层烧结固体粉末，叠加生成CAD预先设计三维图型的一种快速成形制造方法，是一种集新材料、激光技术、计算机技术于一体的快速原型制造技术，也是一种3D打印技术。该技术的气氛控制系统能针对不同的材料选择合理的烧结气氛，防止烧结过程中粉末出现氧化、鼓泡和气孔等缺陷。

上述几种现代烧结技术的共同特点是：升温速度和烧结速度快、烧结温度低、烧结效率高，因而能有效抑制烧结体晶粒长大、提高材料致密度，有望获得高品质、超细晶、形状复杂的难熔金属及合金材料。