?張文濤 趙帥
摘要:社會(huì)的快速發(fā)展使得經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展并取得大幅度增長(zhǎng),社會(huì)生產(chǎn)力水平也在不斷提升,這使得發(fā)展中的社會(huì)對(duì)能源的需求量急劇增加。但在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及人口急劇增加的社會(huì)形勢(shì)下,如果還是采用傳統(tǒng)的開采能源的方式去開采能源,那么不僅最終會(huì)造成能源短缺的現(xiàn)象,還會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大的破壞,從而更加無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)能源的需求,因此必須要發(fā)展新能源技術(shù)制造新能源材料,在此基礎(chǔ)上粉末冶金技術(shù)被發(fā)明出來(lái),推動(dòng)了新能源技術(shù)與新能源材料的發(fā)展,給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了新動(dòng)力。本文對(duì)粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用進(jìn)行具體分析,以供相關(guān)專業(yè)人員作為參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:粉末冶金技術(shù);新能源材料;應(yīng)用
一、粉末冶金技術(shù)與新能源材料的概述
粉末冶金技術(shù)是一種新技術(shù),是科學(xué)技術(shù)不斷提高的成果。那么所謂的粉末冶金技術(shù)就是制取金屬粉末或者用金屬粉末作為原料,經(jīng)過(guò)成型和燒結(jié)而制作成金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金技術(shù)相比較于其他傳統(tǒng)技術(shù)能夠極大的提高能源的利用率,因此這種技術(shù)已經(jīng)成為解決新材料問(wèn)題的新技術(shù)手段,在新能源材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。粉末冶金技術(shù)除了能夠制粉、制品,還能夠?qū)U舊的金屬、廢礦石材料等進(jìn)行回收利用,集節(jié)省能源與材料、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精密度高、穩(wěn)定性好、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)于一身,因此粉末冶金技術(shù)被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,是當(dāng)前社會(huì)最具發(fā)展活力及發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一[1]。
隨著人們對(duì)能源需求的增加以及能源存儲(chǔ)量的減少,為了滿足人們以及社會(huì)對(duì)能源的需求,人們一直在關(guān)注并研究新能源技術(shù)與新能源材料的開發(fā)與應(yīng)用。新能源技術(shù)是按照人的意志,通過(guò)物理研究、材料設(shè)計(jì)、材料加工等一系列研究過(guò)程,創(chuàng)造出能夠滿足各種人們所需要的新能源材料的技術(shù)。而新能源材料就是在環(huán)保理念推出之后引發(fā)的對(duì)不可再生資源節(jié)約利用的一種新科技理念,新能源材料相比較于傳統(tǒng)的材料性能更加優(yōu)異,能最大程度的實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ),滿足社會(huì)對(duì)能源的需求,促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定、快速發(fā)展[2]。
二、粉末冶金技術(shù)的類別
(一)傳統(tǒng)粉末冶金材料
傳統(tǒng)的粉末冶金材料主要有鐵基粉末冶金材料、銅基粉末冶金材料、硬質(zhì)合金粉末冶金材料等幾種類別,其中鐵基粉末冶金材料是傳統(tǒng)粉末冶金材料中最基本、最普遍、最關(guān)鍵的材料,當(dāng)前被廣泛應(yīng)用在汽車制造行業(yè)當(dāng)中,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,其應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。銅基粉末冶金材料的耐腐蝕性較強(qiáng)且種類多,被廣泛應(yīng)用在電器制造行業(yè)中。最后,硬質(zhì)合金粉末冶金材料的熔點(diǎn)較高,其硬度與強(qiáng)度較好,被廣泛應(yīng)用在核武器制造等高端領(lǐng)域中。
(二)現(xiàn)代粉末冶金材料
現(xiàn)代粉末冶金材料只要有以下幾種類別。第一種是信息領(lǐng)域中應(yīng)用的粉末冶金材料,其主要是金屬類及鐵氧體類的材料;第二種是新能源領(lǐng)域中的粉末冶金材料,其主要是新能源材料與儲(chǔ)能材料,粉末冶金技術(shù)及材料的應(yīng)用能夠極大地提高能源的利用率,更好的開發(fā)新能源;第三,生物領(lǐng)域中應(yīng)用的粉末冶金材料一般分為冶金材料與醫(yī)用材料,對(duì)于保障人們的健康有重要意義;第四種是在軍事領(lǐng)域當(dāng)中粉末冶金材料的應(yīng)用,如航空航天領(lǐng)域、核軍事領(lǐng)域等,這類領(lǐng)域?qū)τ诓牧嫌兄鴺O高的要求,需要材料具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性與安全性、耐高溫性等性能才能推動(dòng)科技與軍事的發(fā)展與進(jìn)步,促進(jìn)其技術(shù)水平的提高,從而提高我國(guó)的實(shí)力、競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)際地位[3]。
三、粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用
(一)粉末冶金技術(shù)在風(fēng)能材料中的應(yīng)用
風(fēng)能是新能源而且具有充足、清潔等特點(diǎn),風(fēng)能的應(yīng)用不會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成污染,因此人們十分重視風(fēng)能這一新能源材料的應(yīng)用,而依靠風(fēng)能發(fā)電可以利用粉末冶金技術(shù)制造其發(fā)電設(shè)備。在風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的制作過(guò)程當(dāng)中需要利用粉末冶金技術(shù)的兩種材料,即永磁釹鐵硼材料和制動(dòng)片材料,這兩種材料的應(yīng)用能夠直接影響風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性并影響其運(yùn)行。
(二)粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)能當(dāng)中的應(yīng)用
太陽(yáng)能與風(fēng)能有很大的相同點(diǎn),太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭,而且也具有清潔的特點(diǎn),在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染,因此也是我國(guó)在新能源中的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,并且在近些年來(lái)光電太陽(yáng)能、熱電太陽(yáng)能等都取得了很大的進(jìn)步。在光電太陽(yáng)能的領(lǐng)域中就有光伏發(fā)電的裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能,但當(dāng)前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率較低,因此可以將冶金粉末技術(shù)應(yīng)用到其中來(lái)提升太陽(yáng)能的利用率。
(三)粉末冶金技術(shù)在儲(chǔ)氫材料中的應(yīng)用
氫能源也是一種非常清潔的能源,而且氫能源的能量高、效率高,如果燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣,那么氫氣所產(chǎn)生的能量最多,并且氫氣的重量輕、運(yùn)輸方便,但在這過(guò)程中需要注意的是氫氣的儲(chǔ)存方式,這是利用氫能源的關(guān)鍵手段。固體儲(chǔ)氫是最為常見的儲(chǔ)存方式,但將粉末冶金技術(shù)應(yīng)用在固體儲(chǔ)氫的容器之中并在一定的溫度和氫氣壓力下能夠使氫氣的儲(chǔ)存更加穩(wěn)定、安全、有效[4]。
(四)粉末冶金技術(shù)在燃料電池材料中的應(yīng)用
燃料電池是一種能夠把燃料氣體等物質(zhì)的能源轉(zhuǎn)化成電能的裝置,將粉末冶金技術(shù)應(yīng)用在其中主要是用于燃料電池中的電極材料和密封部件等,利用粉末冶金技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠極大的提高材料的性能、安全性、穩(wěn)定性等,另外,還能夠降低材料價(jià)格,這對(duì)于燃料電池材料的發(fā)展有重要意義。
四、結(jié)語(yǔ)
粉末冶金技術(shù)作為具有眾多優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)能夠極大的提高能源的利用率,提高能源利用的安全、穩(wěn)定性等,對(duì)于我國(guó)的工業(yè)、社會(huì)以及新能源的應(yīng)用有重要意義,因此被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,能夠較好的解決新能源利用過(guò)程中的安全性及應(yīng)用效率等方面的問(wèn)題,這對(duì)于推動(dòng)新能源的應(yīng)用發(fā)展以及促進(jìn)我國(guó)及社會(huì)的發(fā)展有極其重要的作用。除此之外,粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用還能夠幫助節(jié)省傳統(tǒng)石化燃料,減少對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,推動(dòng)我國(guó)向著綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展的重要性日益凸顯。
參考文獻(xiàn):
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[2]?? 黃虹.粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(08).
[3]?? 姚晨光.粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2016,6(04).
[4]?? 郭志猛,楊薇薇,曹慧欽.粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用[J].粉末冶金工業(yè),2013,23(03).