由于金属具有很强的原子键和结晶结构,因此一般不易压缩固态金属。不过,粉末状金属可以通过热等静压(HIP)和烧结等工艺进行压缩和致密化,这些工艺通常用于航空航天和工具制造等行业。
答案摘要:
- 固态金属因其强大的原子键和结晶结构而不易压缩。
- 粉末状金属可通过 HIP 和烧结等专门工艺进行压缩和致密化。
详细说明:
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金属的固态:
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固态金属具有紧密的原子结构和强大的金属键。这些键的形成是由于金属阳离子之间共享自由电子,从而形成了抗压的晶格结构。这些键的强度使金属一般都很坚硬,在压力下不易变形。粉末状和压缩:
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当金属呈粉末状时,可以采用各种压缩技术。参考文献提到了冷焊、3D 打印激光、压制工具和大气压等方法,用于粉末压制的初始制备。这些方法有助于在受控条件下将金属颗粒连接在一起。
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热等静压(HIP):
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HIP 是一种使用高压和高温对金属粉末进行压缩的工艺。参考文献指出,使用的压力为 100MPa,温度为 1000°C,惰性气体作为加压介质。这种工艺能有效地使金属粉末达到近 100% 的密度,从而获得良好的冶金结合和机械性能。HIP 尤其适用于制造在高压力环境下使用的部件,如航空航天工业中的部件。烧结:
烧结是另一种工艺,将粉末状金属加热到略低于熔点,使颗粒在不熔化的情况下融合在一起。这一过程好比一杯水中的冰块,冰块在熔化前首先在接触点熔化在一起。烧结有助于减少孔隙率,提高金属密实度,改善其机械性能。