導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇粉末冶金材料技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

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(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，需要重視能源問(wèn)題。在全球經(jīng)濟(jì)以及熱口增長(zhǎng)的環(huán)境下，傳統(tǒng)能源彰顯匱乏性，無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。同時(shí)，也無(wú)法進(jìn)行再生。因此，面對(duì)嚴(yán)重的資源危機(jī)，要對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用作為項(xiàng)目對(duì)待。粉末冶金對(duì)傳統(tǒng)冶金技術(shù)進(jìn)行了發(fā)揚(yáng)過(guò)大，積極融合現(xiàn)代科技，推動(dòng)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(kāi)發(fā)提供更多的技術(shù)保障。

1 對(duì)粉末冶金技術(shù)特征的分析

粉末冶金技術(shù)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史，其主要立足傳統(tǒng)冶金技術(shù)，達(dá)到了對(duì)諸多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通，形成優(yōu)勢(shì)突出的新型冶金技術(shù)。粉末冶金主要對(duì)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(zhǎng)期處于露天堆放，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至破壞。由此可見(jiàn)，冶金技術(shù)的改善勢(shì)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(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的獲取，對(duì)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(duì)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(duì)新能源技術(shù)的闡述

在科技的推動(dòng)下，新能源技術(shù)逐漸被科學(xué)界重視。在傳統(tǒng)能源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中，出現(xiàn)嚴(yán)重的資源匱乏現(xiàn)象，加之對(duì)環(huán)境的不良影響，使得新能源問(wèn)題的出現(xiàn)備受關(guān)注。新能源材料需要在開(kāi)發(fā)、存儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)化方面具有突出優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，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(chǔ)，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(kāi)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(dòng)減速，抑或是停止，在摩擦制動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用較多。

3.2 對(duì)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(duì)磁性記錄材料的研究，在很大程度上推動(dòng)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(dòng)能源發(fā)展，其中，主要涉及儲(chǔ)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(kāi)發(fā)勢(shì)在必行，尤其是燃料電池和太陽(yáng)能的開(kāi)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(duì)整個(gè)社會(huì)具有不可替代的作用。要將生物技術(shù)列入國(guó)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(dòng)整個(gè)社會(huì)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(duì)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(duì)我國(guó)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(duì)兩種材料的制作，即即風(fēng)電C組的制動(dòng)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(guò)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(dòng)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(duì)壓制制動(dòng)片的制作。制動(dòng)片需要在導(dǎo)熱方面十分突出，同時(shí)，制動(dòng)盤具有較小的摩擦。在應(yīng)對(duì)惡劣溫度環(huán)境的時(shí)候，也能夠進(jìn)行有效的使用。對(duì)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(yáng)能中的應(yīng)用

太陽(yáng)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(kāi)發(fā)價(jià)值巨大。當(dāng)前，在太陽(yáng)能領(lǐng)域，主要的發(fā)展方向?yàn)楣怆娞?yáng)能與熱電太陽(yáng)能，形成發(fā)展趨勢(shì)。立足光電太陽(yáng)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(yáng)能有效轉(zhuǎn)化為電能。目前，太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化效率較低，對(duì)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(yáng)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(yáng)能熱電技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了融合。當(dāng)太陽(yáng)進(jìn)行地表照射之后，為了達(dá)到對(duì)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(shì)更加突出。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上，通過(guò)對(duì)粉末冶金技術(shù)優(yōu)勢(shì)的分析，可以發(fā)現(xiàn)，其在新能源材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中極具發(fā)展?jié)摿Α７勰┮苯鹪趧?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(kāi)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(kāi)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。

參考文獻(xiàn)

[1]陳曉華，賈成廠，劉向兵.粉末冶金技術(shù)在銀基觸點(diǎn)材料中的應(yīng)用[J].粉末冶金工業(yè)，2009，04：41-47.

[2]邱智海，曾維平.粉末冶金技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，07：10-12.

篇2

關(guān)鍵詞：粉末冶金 溫壓工藝技術(shù)與發(fā)展 。

引言：近十年來(lái),粉末冶金工業(yè)發(fā)展迅速。1989～1999年中國(guó)大陸與世界鐵基粉末主要生產(chǎn)地區(qū)的鐵基粉末年發(fā)貨量比較。鐵基粉末的市場(chǎng)需求在總體上有明顯的增長(zhǎng),特別是北美市場(chǎng)已保持了連續(xù)9年的高速增長(zhǎng)。日本雖然受到國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)不景氣的拖累,但鐵基粉末的產(chǎn)量仍然較高。中國(guó)大陸的鐵基粉末產(chǎn)量緩慢增長(zhǎng)。1994～1998年亞洲部分地區(qū)粉末冶金件的年產(chǎn)量。1997年亞洲金融風(fēng)暴令日本和韓國(guó)的粉末冶金工業(yè)蒙受挫折,但在中國(guó)(包括大陸和臺(tái)灣省),粉末冶金制品的產(chǎn)量明顯增長(zhǎng)。

  粉末冶金制品的用途廣泛,但主要用于機(jī)械零件,其中以鐵基材料為主。過(guò)去十多年,全球粉末冶金制品大部分用于汽車工業(yè),一直占粉末冶金件的70%左右。目前,每部歐洲汽車中約有7kg重的粉末冶金件。而每部美國(guó)汽車中粉末冶金件重達(dá)16kg[1],相對(duì)于1991年的10kg增幅超過(guò)50%。各大汽車制造商預(yù)言,未來(lái)10年每部汽車中將有重達(dá)25kg的粉末冶金件,美國(guó)汽車中或許更高。因此,在未來(lái)10年,汽車工業(yè)仍將是推動(dòng)粉末冶金工業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α８咝阅荑F基粉末冶金件已普遍用于傳動(dòng)裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、通用機(jī)械和工具等產(chǎn)品,其市場(chǎng)前景非常廣闊。

  一溫壓技術(shù)的特點(diǎn)

     基于安全和耐用等理由,對(duì)汽車零部件的性能要求很高。近年我國(guó)快速發(fā)展的汽車工業(yè)必然會(huì)帶動(dòng)高性能粉末冶金材料特別是鐵基材料的發(fā)展。因此,開(kāi)發(fā)高性能特別是高力學(xué)性能的粉末冶金材料,是粉末冶金的發(fā)展方向和研究重點(diǎn)。提高粉末冶金材料的密度,是實(shí)現(xiàn)這一目的的最有效途徑。

 傳統(tǒng)一次壓制，一次燒結(jié)生產(chǎn)的鐵基粉末冶金制品,其密度一般在7 1g/cm3(相對(duì)密度約90%)以下,力學(xué)性能遠(yuǎn)低于同類材料的全致密件。生產(chǎn)高密度、高性能粉末冶金件一直是粉末冶金行業(yè)追求的目標(biāo)之一。在眾多的高密度粉末冶金生產(chǎn)方法中,溫壓是最為經(jīng)濟(jì)的一種新工藝。溫壓技術(shù)在90年代中期發(fā)展成熟并成功用于工業(yè)生產(chǎn)。

    溫壓工藝是在傳統(tǒng)粉末冶金工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)。工藝過(guò)程是將混有溫壓專用劑(和粘結(jié)劑)的粉末加熱至130～155℃,然后在加熱到上述溫度的模具里壓制成形。與傳統(tǒng)工藝相比,溫壓成形的壓坯密度約有0 15～0 30g/cm3的增幅,對(duì)于提高粉末冶金制品的性能特別是力學(xué)性能具有重要作用。溫壓工藝的特色是工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,在傳統(tǒng)的粉末冶金設(shè)備上稍加改裝,經(jīng)一次溫壓壓制，一次燒結(jié)即可生產(chǎn)出高密度、高性能且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品,其密度可達(dá)7 45g/cm3[9],經(jīng)復(fù)壓復(fù)燒更可高達(dá)7 65g/cm3 

    在比較了以溫壓工藝和傳統(tǒng)復(fù)壓復(fù)燒工藝生產(chǎn)齒輪的成本。在零件性能相當(dāng)?shù)那闆r下,溫壓生產(chǎn)的成本比復(fù)壓復(fù)燒生產(chǎn)的成本低10%左右。溫壓能以低于復(fù)壓復(fù)燒的成本生產(chǎn)出性能相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。值得注意的是,其產(chǎn)品在某些方面可以和鍛造產(chǎn)品相競(jìng)爭(zhēng)。溫壓工藝成本低廉、產(chǎn)品密度高而均勻、力學(xué)性能優(yōu)越,兼有彈性后效小、脫模力低等工藝特點(diǎn),其生坯強(qiáng)度超過(guò)20MPa[10],可在燒結(jié)工序前作機(jī)加工處理,以節(jié)約機(jī)加工工時(shí)和減少刀具磨損。

 二 溫壓技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

     自1994年溫壓技術(shù)的成果被正式公布到1996年年底為止,在短短的兩年時(shí)間就有大約36種溫壓產(chǎn)品在批量生產(chǎn)或準(zhǔn)備批量生產(chǎn),其中包括重達(dá)1 2kg,用在福特卡車變速箱上的轉(zhuǎn)矩渦輪轂。國(guó)外多家公司也利用溫壓技術(shù)開(kāi)發(fā)出高密度、高強(qiáng)度的斜齒輪。溫壓工藝除使齒輪整體密度增大外,齒的密度也大為增加,使齒的強(qiáng)度提高約30%,從而省去了用滾壓工藝來(lái)局部提高齒部密度的工序。日本日立粉末金屬公司采用溫壓技術(shù)生產(chǎn)粉末冶金小節(jié)錐半角斜傘齒輪,成功取代過(guò)去以機(jī)加工鍛鋼坯的昂貴生產(chǎn)工藝[19]。法國(guó)以溫壓技術(shù)為汽車工業(yè)制造了使用性能與鍛造和粉末鍛造相近,但成本較低的連桿,表明了溫壓技術(shù)有了重大突破,該公司計(jì)劃到2002年生產(chǎn)350～600g重的各種連桿1500萬(wàn)件。瑞典采用溫壓工藝共同開(kāi)發(fā)出一種用于重型卡車變速器的大型零件。該零件長(zhǎng)期以來(lái)都是用精密鍛造或粉末鍛造方法生產(chǎn)的。由此可見(jiàn),溫壓工藝具有工藝簡(jiǎn)單和較高性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)是完全可以和鍛造工藝競(jìng)爭(zhēng)的。

     在國(guó)內(nèi),引進(jìn)溫壓工藝的粉末冶金零件生產(chǎn)廠有寧波東睦粉末冶金公司和揚(yáng)州保來(lái)得工業(yè)有限公司。兩家工廠都是從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)、生產(chǎn)線與購(gòu)買專用溫壓粉末進(jìn)行生產(chǎn)。 三 溫壓技術(shù)的發(fā)展及在我國(guó)的應(yīng)用前景 

    由于長(zhǎng)期缺乏數(shù)量較大和附加值較高的零件需求,沒(méi)有機(jī)會(huì)讓粉末冶金行業(yè)發(fā)揮它特有的優(yōu)勢(shì),因此我國(guó)粉末冶金工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱,一直都未受到重視。1989年粉末冶金軸承占我國(guó)粉末冶金零件總產(chǎn)量的60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),其中大部分是低附加值的普通軸承。90年代中期,汽車工業(yè)發(fā)展較快,為高性能鐵基粉末冶金件的生產(chǎn)發(fā)展提供了良好的機(jī)遇,用于汽車和摩托車工業(yè)的粉末冶金零件按質(zhì)量計(jì)算在10年間幾乎翻了一番。與此同時(shí),用于附加值較低的農(nóng)機(jī)工業(yè)粉末冶金零件則幾乎減少一半。由此可見(jiàn),發(fā)展高性能粉末冶金零件是大勢(shì)所趨。目前,國(guó)產(chǎn)轎車只維持在年產(chǎn)幾十萬(wàn)輛的水平,預(yù)期到2010年將會(huì)達(dá)到年產(chǎn)100萬(wàn)輛左右。屆時(shí),對(duì)高性能鐵基粉末冶金件的需求將會(huì)達(dá)到萬(wàn)噸以上。這無(wú)疑是發(fā)展我國(guó)粉末冶金工業(yè)的一次難得的機(jī)遇。根據(jù)對(duì)我國(guó)粉末冶金零件市場(chǎng)的預(yù)測(cè),在2000年生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上,粉末冶金零件在各行各業(yè)的應(yīng)用都將有所增長(zhǎng)。到2005年,摩托車行業(yè)和小型制冷壓縮機(jī)行業(yè)將有40%的增幅,而汽車行業(yè)的預(yù)期增幅更達(dá)70%。目前,國(guó)產(chǎn)汽車平均每輛使用3～6kg粉末冶金零件,而國(guó)外則多達(dá)16kg,兩者的差距反映出我國(guó)粉末冶金工業(yè)相對(duì)比較落后。但是,隨著中國(guó)汽車工業(yè)邁向大規(guī)模生產(chǎn),這一差距將很快縮小。以桑塔納轎車為例,每輛用粉末冶金件僅15種,重3kg,而去年投放市場(chǎng)、以美國(guó)技術(shù)生產(chǎn)的別克轎車則每輛用粉末冶金件35種,重12 5kg。從生產(chǎn)普通粉末冶金件向生產(chǎn)高性能粉末冶金件過(guò)渡不是一朝一夕的事,特別是為汽車提供零件不是接了訂單就能組織生產(chǎn)這么簡(jiǎn)單,必須通過(guò)一連串的試驗(yàn)、試制、臺(tái)架試驗(yàn)、裝機(jī)試驗(yàn)、定型、批量生產(chǎn)等相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程。盡管未來(lái)汽車用粉末冶金件大量需求,但在國(guó)內(nèi)推廣溫壓技術(shù)的工業(yè)化還有不少困難。除少數(shù)幾家擁有雄厚財(cái)力和技術(shù)實(shí)力的大型粉末冶金廠外,一般生產(chǎn)廠是不太可能投入大量的資金進(jìn)口昂貴的溫壓設(shè)備和專用粉末。因此,溫壓技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化非常重要。     性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定的粉末是高性能粉末冶金工業(yè)的基礎(chǔ),我國(guó)的鐵基粉末生產(chǎn)無(wú)論在產(chǎn)量、性能或質(zhì)量的穩(wěn)定性等方面都與世界發(fā)達(dá)地區(qū)有著明顯的差距。適用于生產(chǎn)高密度、高性能零件的霧化鐵粉其產(chǎn)量長(zhǎng)期偏低,90年代以前年產(chǎn)量一直徘徊在幾百噸,1995年起開(kāi)始快速增長(zhǎng),目前霧化鐵粉的產(chǎn)量已占鐵基粉末總產(chǎn)量的1/4左右。霧化鐵粉的年產(chǎn)量節(jié)節(jié)攀升,充分說(shuō)明我國(guó)鐵基粉末冶金件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正向高性能方向發(fā)展。目前,溫壓專用粉末尚未有批量生產(chǎn)。如果完全依賴進(jìn)口,不但成本高昂,而且還將制約粉末冶金產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)。因此,大批量生產(chǎn)壓縮性能優(yōu)良和質(zhì)量穩(wěn)定的鐵粉和預(yù)合金粉末,并研制適合我國(guó)國(guó)情的溫壓專用粉末加熱裝置是當(dāng)務(wù)之急,以免過(guò)分依賴昂貴的進(jìn)口產(chǎn)品。可喜的是華南理工大學(xué)已成功開(kāi)發(fā)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溫壓專用粉末及其加熱裝置,為溫壓原材料及設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化打下了基礎(chǔ)。     目前,對(duì)粉末冶金結(jié)構(gòu)件的密度要求一般在7 0g/cm3以上,有些甚至高達(dá)7 6g/cm3。而溫壓成形正好是生產(chǎn)密度此范圍零件的工藝。我們可以利用溫壓技術(shù)只需較小成形壓力等優(yōu)點(diǎn)開(kāi)發(fā)較大型的零件。我們亦可以利用溫壓成形的零件具有較高力學(xué)性能的優(yōu)勢(shì),在免除諸如熱處理等后續(xù)工序的基礎(chǔ)上生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)800MPa以上、精度達(dá)IT6～I(xiàn)T5的粉末冶金零件以增強(qiáng)粉末冶金零件的競(jìng)爭(zhēng)力。     德國(guó)在溫壓工藝的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出一種稱為“流動(dòng)溫壓工藝”的技術(shù)。通過(guò)加入適量較微細(xì)的粉末、加大及調(diào)節(jié)劑的含量以提高粉末的流動(dòng)性、填充能力和成形性,可以制造帶有垂直于壓制方向上的凹槽、孔和螺絲孔等制件。制造此類粉末冶金件過(guò)去一直被認(rèn)為是非常困難甚至是不可能的,利用程控壓機(jī)復(fù)雜和精準(zhǔn)的動(dòng)作也只能生產(chǎn)出較為簡(jiǎn)單的此類零件[32]。該工藝不但適用于鐵基材料,還適用于諸如鈦等其他材料。由此可見(jiàn),溫壓工藝具有非常廣闊的發(fā)展前景。目前,溫壓技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出其潛在的和應(yīng)有的作用,其發(fā)展前途是不可低估的。     利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫壓成形過(guò)程的模擬是提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率的有效工具,可充分利用溫壓的優(yōu)點(diǎn)開(kāi)發(fā)新零件或重新設(shè)計(jì)零件,擴(kuò)大粉末冶金件的應(yīng)用,并突破只憑經(jīng)驗(yàn)摸索的瓶頸,大量減少試驗(yàn)次數(shù),縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,使企業(yè)能更快速地對(duì)市場(chǎng)作出反應(yīng)。高密度、高性能零件是未來(lái)幾年的高增長(zhǎng)點(diǎn),掌握此方面的技術(shù)對(duì)奪取潛在的市場(chǎng)具有積極意義。     利用粉末冶金技術(shù)開(kāi)發(fā)無(wú)需油脂的耐磨件,以適應(yīng)某些特殊行業(yè)的要求,如紡織機(jī)械等行業(yè)。在紡織機(jī)械和縫紉機(jī)上的某些零件,目前是采用復(fù)壓復(fù)燒法生產(chǎn),其密度達(dá)7 5g/cm3,抗拉強(qiáng)度達(dá)500MPa[33]。這些產(chǎn)品的性能正好是溫壓工藝所能達(dá)到的范圍,問(wèn)題是產(chǎn)量的大小,因?yàn)榉勰┮苯鸬牡统杀臼墙⒂诖笈可a(chǎn)的基礎(chǔ)上,所以開(kāi)發(fā)非汽車用的粉末冶金零件還要耐心地解決有關(guān)問(wèn)題。所幸我國(guó)市場(chǎng)龐大,以縫紉機(jī)為例,1995年的產(chǎn)量就達(dá)970萬(wàn)臺(tái)。只要不發(fā)生惡性競(jìng)爭(zhēng),開(kāi)發(fā)非汽車用零件是大有可為的。     大力發(fā)展和推廣溫壓工藝這種低投入、低成本的高密度粉末冶金生產(chǎn)技術(shù),能為我國(guó)粉末冶金工業(yè)在新世紀(jì)里擠身國(guó)際市場(chǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)的汽車工業(yè)目前還處于初級(jí)發(fā)展階段,在未來(lái)的十多年里隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,一定能提供一個(gè)龐大的市場(chǎng)消化我國(guó)粉末冶金工業(yè)為國(guó)產(chǎn)汽車研制的高性能粉末冶金件,形成一個(gè)以市場(chǎng)帶動(dòng)新技術(shù),又以新技術(shù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、開(kāi)拓新市場(chǎng)的良性循環(huán)。

四 結(jié)束語(yǔ)：

國(guó)外溫壓技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化大致用了5年左右的時(shí)間。與其它先進(jìn)技術(shù)相比，溫壓技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的速度是快的。其中一條成功的經(jīng)驗(yàn)是，該技術(shù)從一開(kāi)始就是以“研究―企業(yè)集合”的面貌出現(xiàn)的。粉末冶金工藝人員、壓機(jī)制造商、化工、化學(xué)研究人員，組成一個(gè)集合體來(lái)突破技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在這方面行業(yè)協(xié)會(huì)或?qū)W會(huì)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮更大的作用。 溫壓技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的根本出路在于，真正理解和掌握溫壓―燒結(jié)工藝系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在有可能持續(xù)發(fā)展的骨干粉末冶金企業(yè)的牽頭和帶動(dòng)下，組成一個(gè)各方均可受益的粉末、制件、壓機(jī)、化工廠商和研究團(tuán)體的“研究―企業(yè)集合”體，以典型的溫壓系列產(chǎn)品開(kāi)拓鋼鐵粉末內(nèi)冶金高密度、高強(qiáng)度零件的新市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

篇3

關(guān)鍵詞：粉末冶金 組合模具 壓制成形 改進(jìn)

0 引言

在粉末冶金工藝中，對(duì)于模具的應(yīng)用范圍非常廣泛。而組合模具是綜合了多種結(jié)構(gòu)特征而形成的綜合性模具。它克服了普通模具和單一壓制方式的缺陷，解決了以往在粉末冶金工業(yè)中存在的難題，是粉末冶金工藝的一項(xiàng)突破。但是，隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，組合模具存在的問(wèn)題也隨著暴露出來(lái)，成為我們當(dāng)下需要解決的難題。

1 粉末冶金概述

1.1 粉末冶金工藝 粉末冶金，是通過(guò)制取金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為生產(chǎn)原材料，通過(guò)過(guò)壓制成形、燒結(jié)等工藝過(guò)程，制造出各種粉末冶金制品的工藝技術(shù)。現(xiàn)在，這種工藝已經(jīng)成為我們?cè)谛虏牧涎兄祁I(lǐng)域內(nèi)的重要工藝技術(shù)。

1.2 粉末冶金組合模具 在粉末冶金過(guò)程中，在壓制成形、燒結(jié)以及后處理等制作工序中都會(huì)用到模具。在復(fù)雜零件的壓制成形工序中，常會(huì)將模具設(shè)計(jì)成多種形狀的組合模具，這樣便可以在壓制過(guò)程中綜合運(yùn)用多種壓制方式，以保障壓坯的質(zhì)量。

2 粉末冶金壓制成形過(guò)程中存在的問(wèn)題

在粉末冶金整個(gè)制造工藝中，模具的使用在很多工序中都常常會(huì)看到。例如，在粉末冶金的壓制成形階段、燒結(jié)階段、復(fù)壓階段、精整階段都會(huì)用到粉末冶金模具。而其中最常用且應(yīng)用最廣泛的還是壓制成形階段。在粉末冶金的壓制成形階段，組合模具是形式最多且應(yīng)用最廣泛的模具。目前，組合模具還存在著一些不足之處，其對(duì)于粉末冶金工業(yè)具有較大的危害。

2.1 壓坯密度分布不均勻 在粉末冶金壓制成形過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)壓坯密度分布不均勻的現(xiàn)象。在壓制過(guò)程中，在垂直方向上，上層粉末的密度比下層粉末密度大；在水平面上，接近上模沖的斷面密度分布是兩邊大，中間小；遠(yuǎn)離上模沖的段面密度分別是中間大，兩邊小。造成這一問(wèn)題主要是由于組合模具的內(nèi)壁摩擦力較大、組合模具設(shè)計(jì)的高徑比較大、以及壓制方式不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹?/p>

2.2 粉末粘結(jié)組合模具蓋板內(nèi)壁 在粉末冶金壓制成形過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)粉末粘結(jié)組合模具蓋板內(nèi)壁的現(xiàn)象。這主要是由于模具內(nèi)壓制密度較低和蓋板內(nèi)壁摩擦力較大等原因造成的。粉末粘結(jié)于蓋板內(nèi)壁，一方面，會(huì)造成原料的浪費(fèi)，并對(duì)組合模具形成污染；另一方面，會(huì)對(duì)粉末冶金制品的質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。另外，由于組合模具設(shè)計(jì)上存在的一些不足之處，還會(huì)使粉末冶金制品出現(xiàn)制品的形狀偏斜、產(chǎn)品對(duì)角開(kāi)裂等問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了粉末冶金工業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3 粉末冶金中組合模具的改進(jìn)辦法

3.1 增強(qiáng)組合模具內(nèi)壁的光潔度 在組合模具制造過(guò)程中，提高與粉末存在直接接觸的壓板內(nèi)壁、蓋板內(nèi)壁等的光潔度，降低其與粉末之間的摩擦力，將在一定程度上有效的避免模具內(nèi)壁對(duì)粉末壓制造成不良影響。其具體改進(jìn)辦法如下：①在模具內(nèi)壁打磨過(guò)程中要提高內(nèi)壁的光潔度；②對(duì)于某些與粉末接觸處，可酌情采取局部打磨的方式增加其光潔程度，以提高模具的性能；③在使用過(guò)程中，為了提高模具內(nèi)壁的光潔度，還可以采用向模具內(nèi)壁涂抹油的方法達(dá)到所需的效果。

3.2 在組合模具的設(shè)計(jì)上加設(shè)脫模彈簧 在組合模具的側(cè)板與蓋板的連接面上，以及模具側(cè)板和壓機(jī)的側(cè)缸之間增加一個(gè)脫模彈簧。這樣的設(shè)計(jì)改進(jìn)看似簡(jiǎn)單，但會(huì)解決粉末冶金壓制成形過(guò)程中存在的很多問(wèn)題。由于脫模彈簧的存在，在壓制和脫模時(shí)便會(huì)存在一定的緩沖力，這樣壓制成形的制品外表形狀就會(huì)比較規(guī)則，而且也會(huì)有效避免制品對(duì)角開(kāi)裂的問(wèn)題發(fā)生。另外，這一設(shè)計(jì)上的改進(jìn)對(duì)于減少壓制成形過(guò)程中的加粉量、加工量也具有明顯的效果。

3.3 在外模沖上安裝保護(hù)套 在粉末冶金壓制成形過(guò)程中，組合模具的外模沖由于受到的壓力復(fù)雜，再加之對(duì)于熱處理硬度難以把握，因此，外模沖易于受損、開(kāi)裂，使用壽命較短，同時(shí)也增加了粉末冶金的壓制成本。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在外模沖上安裝一個(gè)保護(hù)套將有效改善外模沖的使用環(huán)境，克服其受到直接磨損等威脅，這樣就可有效的延長(zhǎng)外模沖的使用壽命，降低壓制成本。另外，由于保護(hù)套易于安裝、替換，且生產(chǎn)成本低，因此，增加保護(hù)套是解決外模沖受損最為合適的辦法。

4 結(jié)語(yǔ)

在粉末冶金工藝中，組合模具的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于粉末冶金制品的質(zhì)量也起到一定的決定作用，于是，對(duì)于組合模具的設(shè)計(jì)、制造具有較高的要求。目前，對(duì)于組合模具的設(shè)計(jì)、制造仍然具有很大的發(fā)展空間，有時(shí)對(duì)于組合模具一點(diǎn)小小的改進(jìn)，就可能為粉末冶金工業(yè)帶來(lái)巨大的收獲。因此，我們?nèi)孕璨粩鄬?duì)組合模具乃至整個(gè)粉末冶金工藝進(jìn)行發(fā)展、改進(jìn)，逐漸縮小我國(guó)粉末冶金工業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫國(guó)勛.粉末冶金多臺(tái)面零件壓制組合模具探討[J].粉末冶金工業(yè)，1998（2）.

[2]耿鎖俊.粉末冶金中組合模具的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2006（2）.

篇4

關(guān)鍵詞：卓越工程師；粉末冶金學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）30-0093-03

引言：

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署、貫徹落實(shí)“國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）”和“國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）”而提出的高等教育重大改革計(jì)劃。“卓越計(jì)劃”旨在培養(yǎng)卓越工程師后備人才；高等學(xué)校實(shí)施“卓越計(jì)劃”將為培養(yǎng)學(xué)生成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和完成卓越工程師需要的基本訓(xùn)練[1]。

2011年年初教育部出臺(tái)了《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(jiàn)》（教高[2011]1號(hào)文），進(jìn)一步明確了“卓越計(jì)劃”的主要目標(biāo)、指導(dǎo)思想、實(shí)施領(lǐng)域和基本原則[2]。“卓越計(jì)劃”實(shí)施以來(lái)，各參與高校在培養(yǎng)觀念、培養(yǎng)模式、學(xué)校企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)等方面都取得了很大進(jìn)展。

“粉末冶金學(xué)”課程是新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的重要分支，也是冶金和材料科學(xué)的分支學(xué)科，備受工業(yè)界重視，相關(guān)材料和制品已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域[3]。粉末冶金學(xué)課程與實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐緊密相關(guān)，屬于工程實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，與“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)一致，為了配合“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，對(duì)這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)觀念、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式、課程改革的質(zhì)量保障等方面進(jìn)行了思考和探索。

一、確立正確的培養(yǎng)觀念和培養(yǎng)目標(biāo)

“卓越計(jì)劃”的宗旨是培養(yǎng)和造就一大批能夠適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、創(chuàng)新能力強(qiáng)的優(yōu)秀工程技術(shù)人才，為國(guó)家實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、走新型工業(yè)化道路和建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家服務(wù)。從“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的三個(gè)特點(diǎn)出發(fā)，樹(shù)立課程的培養(yǎng)觀念：一是強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新以及工程能力的培養(yǎng)；二是注重學(xué)校和企業(yè)相結(jié)合，加大企業(yè)參與培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才的深度；三是加強(qiáng)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求、行業(yè)和企業(yè)的需求的認(rèn)識(shí)，課程進(jìn)行有目標(biāo)的、主動(dòng)的培養(yǎng)。

新形勢(shì)下，面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的“粉末冶金學(xué)”課程從培養(yǎng)目標(biāo)上必須對(duì)原有的課程體系與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，使之更具有全面性；加大課程工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使之更具有實(shí)用性。確立理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)目標(biāo)，重視培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)探索精神、工程創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力。

二、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路

1.課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的基本要求是學(xué)生在學(xué)習(xí)并具備課程理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠有效地利用學(xué)習(xí)到的課程基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。粉末冶金技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜、影響因素諸多的材料成型過(guò)程，從制粉、成形、燒結(jié)到后處理每一道工序都會(huì)影響粉末冶金成品的質(zhì)量。能夠完全掌握并靈活運(yùn)用粉末冶金技術(shù)，即要有扎實(shí)的理論知識(shí)儲(chǔ)備和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。筆者通過(guò)長(zhǎng)期的粉末冶金教學(xué)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的課程教學(xué)方式有一定的局限性，主要體現(xiàn)在：教師以教材為中心，教學(xué)方法比較單一，以灌輸式的教學(xué)方法為主，學(xué)生缺乏積極有效的參與，不利于學(xué)生工程能力的培養(yǎng)；教學(xué)內(nèi)容陳舊、更新緩慢，在課時(shí)、學(xué)制的影響下，無(wú)法兼顧新興的粉末冶金技術(shù)；課內(nèi)實(shí)驗(yàn)一方面是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣不濃，另一方面由于設(shè)備少人數(shù)多等條件的限制，學(xué)生參與的程度不夠，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；課程仍以書(shū)面考試的形式評(píng)定，考試內(nèi)容大多以基礎(chǔ)知識(shí)的考察為主，這種簡(jiǎn)單的評(píng)定方式不能滿足“卓越計(jì)劃”對(duì)創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng)的要求，不利于優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)。

2.探索多元化的培養(yǎng)模式。面向“卓越計(jì)劃”高級(jí)工程人才培養(yǎng)的方向?yàn)椋悍?wù)于企業(yè)需求和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，加大學(xué)校和行業(yè)、企業(yè)合作培養(yǎng)的力度，強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐能力并重的培養(yǎng)，重視高級(jí)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的國(guó)際化。因此，面向“卓越計(jì)劃”的課程改革要以教師為導(dǎo)向；以學(xué)生為主體；以項(xiàng)目為依托；以企業(yè)為載體。以教師為導(dǎo)向，教師做好引導(dǎo)作用，通過(guò)豐富多樣的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的潛能，加強(qiáng)師生互動(dòng)，教學(xué)相長(zhǎng)；以學(xué)生為主體，構(gòu)建“專業(yè)性強(qiáng)、知識(shí)面寬”的課程學(xué)習(xí)體系，扎實(shí)學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力、綜合能力的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、大膽創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)；以項(xiàng)目為依托，讓學(xué)生積極參與到粉末冶金類的科研項(xiàng)目中，實(shí)施本科生提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研平臺(tái)或課題組制度，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用，學(xué)中用、用中學(xué)的學(xué)習(xí)方法；以企業(yè)為載體，學(xué)校要加強(qiáng)同行業(yè)、企業(yè)聯(lián)系與合作，讓學(xué)生參與到企業(yè)中去，建設(shè)校企優(yōu)質(zhì)資源共享平臺(tái)，建立學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的長(zhǎng)效機(jī)制。

三、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式探討

1.課程教學(xué)內(nèi)容改革。從“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)與要求出發(fā)，根據(jù)工程實(shí)際，“粉末冶金學(xué)”課程組進(jìn)行了廣泛調(diào)研，在多次討論和修改的基礎(chǔ)上，制訂了新的課程教學(xué)大綱，明確了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)這門課程的特點(diǎn)，為了能夠讓學(xué)生在很好的學(xué)習(xí)粉末冶金理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，開(kāi)拓思路、學(xué)以致用，按照課程體系對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了模板化設(shè)計(jì)，把課程內(nèi)容分為不同板塊。比如：掌握粉末制取及其性能測(cè)定；壓坯成形規(guī)律；粉末冶金材料的燒結(jié)原理；粉末冶金材料制備的質(zhì)量控制；了解粉末冶金材料及其研究的新進(jìn)展等等。

2.課程教學(xué)方法和教學(xué)手段改革。在教學(xué)方法上，圍繞“以教師為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體”的教學(xué)方針，遵循“課內(nèi)與課外相結(jié)合”、“理論與實(shí)踐相結(jié)合”、“課堂教育與創(chuàng)新思維相結(jié)合”的原則，通過(guò)實(shí)物法、啟發(fā)法、課堂討論等教學(xué)方法。如在講粉末的成形時(shí)，可以向?qū)W生展示一套粉末成形的模具，讓學(xué)生了解成形時(shí)基本概況，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)粉末成形時(shí)可以獲得最大的感官認(rèn)識(shí)；在講粉末制備工藝時(shí)，根據(jù)制備粉末的特點(diǎn)以啟發(fā)和誘導(dǎo)的方式讓學(xué)生了解粉末制備工藝，以及為什么要選擇這種制備方式；在講壓力與粉末成形樣品密度之間的關(guān)系時(shí)，可以展開(kāi)課堂討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)的實(shí)效性和教學(xué)質(zhì)量。

在教學(xué)手段上，要擺脫傳統(tǒng)的板書(shū)或者照著ppt宣讀等學(xué)生積極性不夠強(qiáng)的手段，采取多元化的教學(xué)方法和手段。多媒體集成、動(dòng)畫(huà)模擬仿真和豐富的圖像信息擴(kuò)展了學(xué)生認(rèn)知的深度與廣度，也使教師擺脫了時(shí)間和空間對(duì)講授內(nèi)容的束縛，清楚地顯示某些復(fù)雜的過(guò)程，有利于激發(fā)學(xué)生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，有利于認(rèn)知思維的深化與發(fā)展，有利于增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量[4]。通過(guò)搜集課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的圖片和制作簡(jiǎn)單直觀的動(dòng)畫(huà)，豐富課程的課件，提高學(xué)生的興趣和理解。比如，在講等靜壓成形時(shí)，向?qū)W生展示等靜壓機(jī)的原理示意圖，可以讓學(xué)生充分直觀地了解等靜壓的工作原理；在講機(jī)械合金化法制備粉末時(shí)，可以通過(guò)Flas的方式，讓學(xué)生可以清晰地看到機(jī)械制備的過(guò)程和原理；在講粉末冶金工藝時(shí)，可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)視頻，讓學(xué)生能夠輕易地接受粉末冶金工藝方面的知識(shí)，同時(shí)獲得工程實(shí)踐中的一些直觀信息。

3.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的改革與工程實(shí)踐能力的拓展。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)方面，改善了原有的簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，豐富了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。具體的實(shí)驗(yàn)包括：球磨法制粉；粉末粒度和表面性質(zhì)的測(cè)定；金屬粉末的壓制成形；粉末冶金樣的燒結(jié)；燒結(jié)樣抗彎強(qiáng)度的測(cè)試；粉末冶金樣品的密度測(cè)定等等。通過(guò)這些課內(nèi)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生具有合理選擇使用粉末冶金材料和初步設(shè)計(jì)、制備粉末冶金材料的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高工程能力。對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的改革，可有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高動(dòng)手和思考能力，為學(xué)生的工程實(shí)踐能力的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了很好的基礎(chǔ)。

面向“卓越計(jì)劃”的課程改革，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，要圍繞“以項(xiàng)目為依托，以企業(yè)為載體”的方針。為了強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力，應(yīng)該注重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行培養(yǎng)：一是對(duì)校內(nèi)資源進(jìn)行整合，建立校內(nèi)課程實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地。利用學(xué)校已有的材料產(chǎn)業(yè)化中心、工程訓(xùn)練中心、新能源材料研究中心等研究實(shí)踐單位，建立“粉末冶金學(xué)”課程的實(shí)踐基地，讓學(xué)生可以在校內(nèi)盡可能地進(jìn)行工程基礎(chǔ)實(shí)踐能力的鍛煉。二是以企業(yè)為載體，校企合作，吸納企業(yè)資源。培養(yǎng)工程師是“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)，而企業(yè)環(huán)境是工程師培養(yǎng)的搖籃。除了進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革，更重要的是讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)、融入企業(yè)，學(xué)習(xí)和了解企業(yè)的技術(shù)，感受企業(yè)的環(huán)境和文化。培養(yǎng)方案應(yīng)該把適合在企業(yè)開(kāi)展的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐活動(dòng)（專業(yè)課程、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等）盡可能放到企業(yè)去。三是以項(xiàng)目為依托，開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。高校的教師在進(jìn)行本科教學(xué)的同時(shí)，進(jìn)行廣泛的科研項(xiàng)目的研究。在校內(nèi)的有關(guān)粉末冶金類的科研項(xiàng)目可以和粉末冶金課程建立聯(lián)系，讓本科生在進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，進(jìn)入科研團(tuán)隊(duì)，參與到科學(xué)研究中去，了解學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r和學(xué)科前沿。在科研項(xiàng)目的帶動(dòng)和熏陶下提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和工程能力。四是通過(guò)學(xué)科科技競(jìng)賽來(lái)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。開(kāi)展以學(xué)科為基礎(chǔ)的各類科技競(jìng)賽，擴(kuò)大學(xué)生受益面；鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)課程理論基礎(chǔ)的同時(shí)，積極參加省級(jí)、全國(guó)級(jí)別的相關(guān)科技競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力和綜合能力；課內(nèi)課外營(yíng)造科技創(chuàng)新氛圍，對(duì)于學(xué)生積極參加科技競(jìng)賽和科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)給予獎(jiǎng)勵(lì)或者在學(xué)科考評(píng)中加分。

4.建立全新的考核評(píng)價(jià)制度。粉末冶金學(xué)傳統(tǒng)的考核方式是以書(shū)面閉卷的方式進(jìn)行，考查的都是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)情況，缺乏對(duì)工程實(shí)踐技能的考核。傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核評(píng)價(jià)機(jī)制在面向“卓越計(jì)劃”的課程體系中就不再適宜。在教學(xué)中應(yīng)該采用全新的考核評(píng)價(jià)機(jī)制，除了對(duì)學(xué)生理論部分的考核之外，要把學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力納入到考核體系中。結(jié)合卓越工程師的培養(yǎng)工程性和全面性的特點(diǎn)，采用多部分考評(píng)相結(jié)合的考核方式。考核分為理論部分的筆試考核、理論與實(shí)踐相結(jié)合的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)考核、工程實(shí)踐能力考核、科技創(chuàng)新活動(dòng)考核等幾個(gè)部分，其中參與科研項(xiàng)目、參加科技競(jìng)賽等屬于科技創(chuàng)新活動(dòng)部分。筆試考試、實(shí)驗(yàn)考核、工程實(shí)踐能力考核、科技活動(dòng)考核等幾個(gè)模塊各部分的比例可根據(jù)課程開(kāi)展和改革的具體情況，課程組的成員討論協(xié)商決定。這種考核評(píng)價(jià)機(jī)制充分體現(xiàn)公平、合理，學(xué)生也努力爭(zhēng)先、爭(zhēng)取獲得各類獎(jiǎng)勵(lì)使自己的努力獲得承認(rèn)。

四、課程改革的質(zhì)量保障

1.師資保障。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”要取得成功，其標(biāo)志在于培養(yǎng)造就出一大批卓越工程師后備人才，而關(guān)鍵在于建設(shè)一支勝任這一使命的工科教師隊(duì)伍[5]。卓越工程師培養(yǎng)的質(zhì)量很大程度上取決于參與到“卓越計(jì)劃”的教師的整體素質(zhì)。所以，面向“卓越計(jì)劃”的課程改革，在師資上要進(jìn)行調(diào)整和改革，以保證面向“卓越計(jì)劃”的課程改革順利進(jìn)行。

根據(jù)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)，參與“卓越計(jì)劃”的教師需要具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)秀的教育教學(xué)水平和崇高的職業(yè)道德和敬業(yè)精神等等。同時(shí)，教師也必須具備相應(yīng)工程科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工程技術(shù)創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力。

當(dāng)然，不論通過(guò)何種渠道招聘的教師，在理論教育教學(xué)、工程實(shí)踐、科學(xué)研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新這五個(gè)方面都可能存在某項(xiàng)或幾項(xiàng)能力的不足或缺失，都需要高校加強(qiáng)對(duì)教師的培養(yǎng)力度，將理論知識(shí)豐富的教師送進(jìn)企業(yè)進(jìn)行工程培養(yǎng)，將企業(yè)的工程師送進(jìn)高校進(jìn)行專業(yè)的全面和深入學(xué)習(xí)，通過(guò)這些培養(yǎng)方式，打造一支既具備專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)又有工程實(shí)踐技術(shù)能力的高水平師資隊(duì)伍，適應(yīng)“卓越計(jì)劃”在高校的順利開(kāi)展。

2.經(jīng)費(fèi)保障。從上述的課程教學(xué)改革措施來(lái)看，面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)在經(jīng)費(fèi)上相較傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式要高出很多，所以高校在工程人才培養(yǎng)計(jì)劃中應(yīng)當(dāng)保障有足夠的經(jīng)費(fèi)來(lái)支撐“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，建立一套完整、長(zhǎng)效的資金機(jī)制。高校在經(jīng)費(fèi)方面可以采用的辦法[6]有：一是提高人均教育財(cái)政撥款標(biāo)準(zhǔn)，具體的撥款數(shù)額與學(xué)校實(shí)際實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的在校學(xué)生數(shù)掛勾；二是為了確保“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的培養(yǎng)需要，學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入向卓越工程師培養(yǎng)方面傾斜；三是采取定向的辦法，學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程技術(shù)人才，企業(yè)補(bǔ)貼學(xué)生的學(xué)習(xí)費(fèi)用，學(xué)生畢業(yè)后到企業(yè)定向工作；四是爭(zhēng)取社會(huì)各界包括企業(yè)及校友的資助。

五、結(jié)語(yǔ)

本文就面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的“粉末冶金學(xué)”課程改革與建設(shè)，從培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)觀念、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式、課程改革的質(zhì)量保障等方面進(jìn)行了思考和探索。通過(guò)課程的改革和建設(shè)的措施，將有效地提高學(xué)生的理論水平，提高創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，為卓越工程師人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)詮釋[J].高等工程教育研究，2014，（1）：12-23.

[2]教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(jiàn)[Z].教高[2011]1號(hào)文.

[3]李成棟.粉末冶金課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)冶金教育，2014，（6）：22-24.

[4]顧文斌，王怡，莊曙東.基于卓越工程師計(jì)劃的“機(jī)械原理”課程改革與創(chuàng)新[J].中國(guó)電力教育，2013，（16）：100-101.

篇5

關(guān)鍵詞：粉末冶金；釹鐵硼；專利

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，作為第三代永磁材料的釹鐵硼因良好的磁性能而在信息、通訊、計(jì)算機(jī)、風(fēng)力發(fā)電、家用電機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)憑借稀土資源優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展釹鐵硼產(chǎn)業(yè)，已成為世界第一生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)[1]。文章就粉末冶金法（即燒結(jié)法）制備釹鐵硼磁體材料中國(guó)專利申請(qǐng)的情況進(jìn)行分析。

1 專利申請(qǐng)概況

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，截止2016年4月12日（以公開(kāi)日為準(zhǔn)），向中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的涉及釹鐵硼磁性材料的專利申請(qǐng)共計(jì)1037件，其中發(fā)明792件，占比76.4%，實(shí)用新型245件，占比23.6%。一般而言發(fā)明專利的技術(shù)含量和創(chuàng)新性要高于實(shí)用新型專利，也最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，而該領(lǐng)域的發(fā)明專利申請(qǐng)的數(shù)量遠(yuǎn)高于實(shí)用新型的數(shù)據(jù)量，說(shuō)明在該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的平均技術(shù)含量較高。

圖1為近30年來(lái)，向中國(guó)提交的專利申請(qǐng)數(shù)量的趨勢(shì)圖，其中以5年為一個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間段，考慮到專利申請(qǐng)到公開(kāi)需要一定的時(shí)間，圖1的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)到2014年底（以申請(qǐng)日為準(zhǔn)）。從圖1中可以看出，2000年以前的專利申請(qǐng)量很少，2000-2010年間，粉末冶金制備釹鐵硼的出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)，說(shuō)明該技術(shù)發(fā)展較快，在2010年以后，專利申請(qǐng)的數(shù)量出現(xiàn)了大幅度的增長(zhǎng)，這說(shuō)明粉末法制備釹鐵硼磁體進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)期，從業(yè)者的專利意識(shí)不斷加強(qiáng)，專利布局在企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中作用凸顯。

2 申請(qǐng)人分析

從申請(qǐng)人所在國(guó)/地區(qū)分析，以中國(guó)最多，占比92.09%，其他為國(guó)外申請(qǐng)。在國(guó)外申請(qǐng)中以日本申請(qǐng)的最多，占比6.46%，其次為美國(guó)，占比1.06%，韓國(guó)申請(qǐng)2件、法國(guó)和香港地區(qū)各1件。從中可以看出，日本在粉末法制備釹鐵硼磁體領(lǐng)域技術(shù)研究較多，而且注意在中國(guó)進(jìn)行專利布局。

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得出該領(lǐng)域排名前10的申請(qǐng)人（含共同申請(qǐng)人）為：北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司、安徽大地熊新材料股份有限公司、日立金屬株式會(huì)社、北京工業(yè)大學(xué)、沈陽(yáng)中北通磁科技股份有限公司、中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、北京科技大學(xué)、浙江大學(xué)、中磁科技股份有限公司、寧德市星宇科技有限公司。從中可以看出，重要申請(qǐng)人中既有企業(yè)，也有大學(xué)、研究所，可見(jiàn)該領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研發(fā)展模式較為合理。值得注意的是，在重要申請(qǐng)人中有日本企業(yè)，加之日本在釹鐵硼磁體領(lǐng)域研究、生產(chǎn)上的重要地位，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)更加重視前沿技術(shù)的研發(fā)、專利的申請(qǐng)，以免處于被動(dòng)局面。

3 發(fā)明人分析

分析發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，排名前10的發(fā)明人為：孫寶玉、衣曉飛、陳靜武、熊永飛、岳明、嚴(yán)密、嚴(yán)阿儒、劉衛(wèi)強(qiáng)、張東濤、李東，其中孫寶玉是重要申請(qǐng)人沈陽(yáng)中北真空磁電科技有限公司、沈陽(yáng)中北真空設(shè)備有限公司、沈陽(yáng)中北通磁科技股份有限公司的員工，衣曉飛、陳靜武、熊永飛為安徽大地熊新材料股份有限公司的員工，岳明為北京工業(yè)大學(xué)的老師，嚴(yán)密為浙江大學(xué)的老師。可見(jiàn)，該領(lǐng)域的重要發(fā)明人主要集中在企業(yè)員工和高校從事研究的老師，而且重要發(fā)明人大多分布在申請(qǐng)人單位。

4 重點(diǎn)技術(shù)分析

粉末冶金制備釹鐵硼的專利申請(qǐng)主要分為產(chǎn)品和方法兩類，其中產(chǎn)品主要包括粉末法制備的釹鐵硼磁體材料、制粉裝置和粉末成型裝置，而方法主要涉及制備釹鐵硼產(chǎn)品的系統(tǒng)工藝流程、燒結(jié)工藝方法、改善組織性能的方法等，其中尤以提高釹鐵硼永磁材料的磁能積、矯頑力、改善磁性材料的晶粒、晶界等方法居多。

5 結(jié)束語(yǔ)

粉末冶金制備釹鐵硼磁體材料時(shí)當(dāng)前制備永磁材料的熱點(diǎn)，也是當(dāng)前專利申請(qǐng)聚焦的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，申請(qǐng)人應(yīng)該在充分了解國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)狀況的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)前沿技術(shù)的研究方向，圍繞技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)進(jìn)行深入研究探索，并采用合理的專利申請(qǐng)進(jìn)行布局，充分利用知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)研究成果。

篇6

【關(guān)鍵詞】SPS燒結(jié) 硅元素 物理性能

現(xiàn)代的電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中要求具有良好的散熱性能，防止半導(dǎo)體器件的失效。研究表明溫度每升高10℃，硅半導(dǎo)體的壽命就減少1/3左右，這就需要高散熱性的電子封裝材料，其熱膨脹系數(shù)要與Si和GaAs半導(dǎo)體材料匹配，傳統(tǒng)的電子硅元素對(duì)Si-Al電子封裝材料性能的影響

文/呂榮青1，2金等，已經(jīng)不能滿足高導(dǎo)熱低膨脹的綜合性能要求。新型的高Si-Al合金復(fù)合材料顯示出了它的優(yōu)越性，Al具有低的密度和較高的熱導(dǎo)率，Si本身就是半導(dǎo)體材料，兩者結(jié)合可以獲得輕質(zhì)低熱膨脹高導(dǎo)熱率優(yōu)良Si-Al電子封裝材料。英國(guó)的Osprey金屬公司采用噴射沉積+熱等靜壓的方法制備了具有優(yōu)良性能的電子封裝材料，但這種方法制造成本高，對(duì)設(shè)備要求很高。日本住友電器生產(chǎn)了40Si-Al材料CMSHA-40，但綜合性能指標(biāo)仍不十分理想。

粉末冶金工藝通過(guò)改變Si顆粒與Al粉末的粒度組成和質(zhì)量比，成分和成形都易于控制，可制備高密度的復(fù)合材料。本研究采用粉末冶金法開(kāi)發(fā)不同Si含量的Si-Al電子封裝材料，并對(duì)制備工藝和性能進(jìn)行探討。

1 試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)用的原料為水霧化Al粉和Si粉。Al粉為近球形，Si粉為不規(guī)則多邊形。將平均直徑125ηm的Si粉和平均直徑12.5ηm的鋁粉按質(zhì)量比3：7、1：1、6：4、7：3在行星球磨機(jī)中混合均勻，轉(zhuǎn)速為260r/min，混合1h。使用上海晨鑫生產(chǎn)的SPS-30放電等離子燒結(jié)爐，脈沖持續(xù)時(shí)間為3ms，電流開(kāi)關(guān)比為11：2，真空度小于1pa，在尺寸為85mm×40mm×75mm的圓柱形石墨模具中燒結(jié)，石墨氈用來(lái)隔熱保溫，用鉑銠熱電偶測(cè)試溫度變化，升溫速率100℃/min，樣品在580℃燒結(jié)溫度下保溫5min，壓力保持在45MPa。

粉末冶金燒結(jié)試樣采用線切割加工成Φ10mm×5mm的圓柱，然后用TC-7000激光熱常數(shù)測(cè)量?jī)x測(cè)定常溫下材料的熱導(dǎo)率；采用OLYMPUS-GX51型金相顯微鏡和Hitachi S-4800N型掃描電鏡觀察材料的微觀組織，采用Archimedes排水法測(cè)定材料的密度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 顆粒形貌

圖1展現(xiàn)的是不同硅含量的Si/Al混合粉的形貌照片，可以看出，鋁粉主要為近球形，硅粉為不規(guī)則多邊形，并且粉末混合均勻，無(wú)明顯偏聚現(xiàn)象。

2.2 復(fù)合材料組織性能

圖2是不同硅含量Si/Al復(fù)合材料的金相組織，可以看出復(fù)合材料的組織燒結(jié)致密，具有相互連接的網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)。因?yàn)殇X和硅的熔點(diǎn)分別為660℃和1420℃，因此，不可能用同樣的燒結(jié)方法使復(fù)合材料達(dá)到致密化，材料內(nèi)部產(chǎn)生空隙，影響材料的性能。放電等離子燒結(jié)使每一個(gè)顆粒表面均勻的產(chǎn)生熱量，活化顆粒表面，鋁熔化后流入硅顆粒的間隙中，促進(jìn)了材料的致密化。同時(shí)，隨著硅含量的增加，復(fù)合材料中的空隙增多，鋁含量減少致使流入空隙中的鋁熔液量降低，空隙變多，密度降低，并且空隙作為裂紋源，降低了材料的機(jī)械性能和熱性能。所以硅的含量要合理控制來(lái)保證復(fù)合材料的綜合性能。

2.3 復(fù)合材料物理性能

2.3.1 密度

復(fù)合材料理論密度ρt用以下公式計(jì)算：

ρt=ρSiVSi+ρAlVAl （1）

其中ρi為復(fù)合材料的密度，Vi為復(fù)合材料組分的體積分?jǐn)?shù)。ρSi為2.34g/cm3，ρAl為2.70g/cm3。

表1列出了不同硅含量的Si/Al復(fù)合材料的密度，隨著硅含量的增加復(fù)合材料的密度逐漸降低，這與金相組織的觀察結(jié)論是一致的，并且可以看出，Si/Al復(fù)合材料的密度相對(duì)較低，從而可以應(yīng)用在電子器件、航空零部件等領(lǐng)域。

2.3.2 熱膨脹系數(shù)

熱膨脹性能是電子封裝材料非常重要的性能指標(biāo)，而熱膨脹系數(shù)（CTE）是評(píng)價(jià)熱膨脹性能的指標(biāo)之一。熱膨脹系數(shù)在理論上應(yīng)用Turner模型和Kerner模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算，然后比較分析計(jì)算所得值與實(shí)驗(yàn)值的差異。圖3所示為復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)理論計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值隨Si含量的變化曲線。由此可以看出，該所述Si/Al復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨Si含量的增加逐漸降低。

圖3中，硅含量為60%的鋁硅復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)為10.5×10-6K-1，比Kerner模型數(shù)值低，比Terner模型數(shù)值高，但差距不大，說(shuō)明模型的假設(shè)條件是有局限性的，但不影響對(duì)材料性能的估計(jì)。由于SPS工藝制備的材料組織均勻，由熱膨脹引起的殘余應(yīng)力大大降低，同時(shí)，由于60%的鋁硅復(fù)合材料具有相對(duì)較高的熱導(dǎo)率114.8W/（m?K），因此，非常適合用于電子封裝材料。

2.3.3 熱導(dǎo)率

電子封裝材料的熱導(dǎo)率是判定封裝材料能否有效地消散芯片所產(chǎn)生熱量的主要指標(biāo)。圖4所示為不同含量硅/鋁復(fù)合材料的熱導(dǎo)率曲線，可以看出，所述Si/Al復(fù)合材料的熱導(dǎo)率隨Si含量增加而逐漸減少，因?yàn)閱尉i的熱導(dǎo)率為148W/（m?K），單晶Al的熱導(dǎo)率為247W/（m?K）。并且隨Si含量的增加硅/鋁復(fù)合材料的密度降低，導(dǎo)致復(fù)合材料熱導(dǎo)率的降低。

3 結(jié)論

（1）Si/Al復(fù)合材料由SPS技術(shù)制備。鋁和硅不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在燒結(jié)過(guò)程中，高溫使鋁熔化滲入到硅顆粒周邊，促進(jìn)材料的致密化。

（2）密度隨著硅含量的增加而降低，當(dāng)硅含量為50%時(shí)，相對(duì)密度達(dá)到了98.02%。

（3）熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率都隨著硅含量的增加而減小，性能最優(yōu)匹配的是硅含量60%的Si/Al復(fù)合材料。

參考文獻(xiàn)

[1]黃強(qiáng)，顧明元，金燕萍.電子封裝材料的研究現(xiàn)狀[J].材料導(dǎo)報(bào)，2000，14（9）：28-32.

[2]蔡楊，鄭子樵，李世晨等.輕質(zhì)Si-Al電子封裝材料制備工藝的研究[J].粉末冶金技術(shù)，2004，22（3）：168-172.

[3]楊伏良.新型輕質(zhì)低膨脹高導(dǎo)熱電子封裝材料的研究[D].湖南：中南大學(xué)，2007.

[4]王鐵軍，周武平，熊寧等.電子封裝用粉末冶金材料[J].粉末冶金技術(shù)，2005，23（2）：145-150.

[5]黃強(qiáng)，顧明元，金燕萍.壓制壓力對(duì)Si-Al電子封裝材料性能的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（2）：199-203.

作者簡(jiǎn)介

呂榮青（1972-），男，山東省萊蕪市人。現(xiàn)為萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)槲锢怼㈦娮印⒎勰┮苯鹦虏牧系取?/p>

作者單位

篇7

本文闡述的是一款自動(dòng)離合器的原理及選材工藝特點(diǎn)；自動(dòng)離合器可在駕駛室內(nèi)完成前橋分離和結(jié)合操作，具有手動(dòng)離合器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。我們利用了汽車廠豐富的供應(yīng)商資源，在材料和工藝結(jié)構(gòu)上面和相關(guān)合作廠家合作開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)半年努力，這款離合器先后通過(guò)了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)、吉林工業(yè)大學(xué)汽車實(shí)驗(yàn)室的十萬(wàn)次不間斷嚙合分離疲勞試驗(yàn)以及7500公里的不同路況的測(cè)試，在達(dá)到良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)具備批量生產(chǎn)的條件。

關(guān)鍵詞 氣動(dòng)離合器；負(fù)壓；兩驅(qū)四驅(qū)的轉(zhuǎn)換；不銹鋼粉末多孔燒結(jié)材料

中圖分類號(hào)U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2014）119-0110-02

1 簡(jiǎn)介

這款自動(dòng)離合器裝在前輪與半軸之間（圖2），它通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣負(fù)壓抽真空，使離合器內(nèi)部齒輪元件動(dòng)作，從而使車輪與半軸結(jié)合或分離。實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)和兩輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；它的直徑為105mm，高度僅為55mm，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)原車不需要做太大的改動(dòng)（換裝一個(gè)內(nèi)孔不帶花鍵的轉(zhuǎn)向節(jié)，圖2），因?yàn)樗陌惭b孔位置相同，將原車的前輪突緣取下，裝上氣動(dòng)離合器，用螺栓固定好便可以了。

2 自動(dòng)離合器的原理、特點(diǎn)

離合器殼體1的底部開(kāi)有三個(gè)孔洞，作為外界空氣的進(jìn)入通道；外界空氣由此進(jìn)入，通過(guò)透氣板的過(guò)濾進(jìn)入殼體內(nèi)部；透氣板的作用是將外界帶有粉塵的空氣過(guò)濾干凈，以免進(jìn)入內(nèi)部加劇磨損；彈性囊8通過(guò)塑料壓緊擋圈11壓緊在殼體上將殼體內(nèi)部與外界大氣隔離，它的作用是以空氣負(fù)壓作為動(dòng)力推動(dòng)外嚙合齒輪5部件動(dòng)作。

外嚙合齒輪5可以沿離合器殼體1內(nèi)部的鍵槽滑動(dòng)，但不能轉(zhuǎn)動(dòng)，為從動(dòng)件；內(nèi)嚙合齒輪6內(nèi)花鍵與汽車半軸外花鍵嚙合，與汽車半軸保持靜止?fàn)顟B(tài)，為動(dòng)力輸入件。

轉(zhuǎn)向節(jié)上加工出孔道（通向轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)部），利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管負(fù)壓抽真空，這樣轉(zhuǎn)向節(jié)的內(nèi)部（轉(zhuǎn)向節(jié)與半軸之間的空隙）便也產(chǎn)生了負(fù)壓；因?yàn)檗D(zhuǎn)向節(jié)、氣動(dòng)離合器總成、半軸、剎車盤通過(guò)油封、端面密封、彈性囊8（通過(guò)塑料壓緊擋圈11壓緊在殼體上將殼體內(nèi)部與外界大氣隔離）等措施形成密閉空間，與外界大氣保持隔絕，同時(shí)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)部、氣動(dòng)離合器內(nèi)部便保持了一定的負(fù)壓。

由于內(nèi)外界空氣存在壓力差，外界空氣便通過(guò)透氣板7進(jìn)入殼體內(nèi)部使彈性囊8膨脹，推動(dòng)尼龍墊9移動(dòng)，尼龍墊9移動(dòng)進(jìn)一步推動(dòng)外嚙合齒輪5，外嚙合齒輪5壓縮波形簧4向前移動(dòng)，從而與內(nèi)嚙合齒輪6嚙合；在沒(méi)有負(fù)壓時(shí)，波形彈簧4釋放彈力使外嚙合齒輪6復(fù)位；通過(guò)以上的動(dòng)作，使半軸與車輪嚙合或分離，使車輛在兩驅(qū)與四驅(qū)之間自由轉(zhuǎn)換。

3 材料分析

由于篇幅所限，只對(duì)氣動(dòng)離合器幾個(gè)重要部件的材料作簡(jiǎn)要的概括分析。

3粉末冶金在氣動(dòng)離合器中的應(yīng)用

3.1 自作用的銅基粉末冶金軸承

在兩驅(qū)狀態(tài)時(shí)，內(nèi)嚙合齒輪與殼體之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在這個(gè)位置需要一款軸承來(lái)滿足要求；

具有自作用的銅基粉末冶金軸承經(jīng)過(guò)對(duì)比選擇，作為最終的方案被采用； 銅基粉末冶金系粉末冶金多孔材料之一，這種制品是在零件壓制成型過(guò)程中，粉末顆粒之間形成均勻分布的孔隙，并利用其孔隙浸漬油及其它性材料，組成良好的自減磨材料；當(dāng)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生熱量，油受熱膨脹便會(huì)從中滲出，起到減磨作用，當(dāng)滑動(dòng)停止，由于粉末冶金內(nèi)部微小孔洞的毛細(xì)現(xiàn)象，將油會(huì)吸入內(nèi)部，從而不需要加油。

使用時(shí)，不可用汽油或煤油等有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，以防洗去軸襯內(nèi)部浸漬的劑；另外此種零件不可進(jìn)行磨削加工，以免使軸襯孔隙被磨屑微粒所堵塞 ，以至造成磨屑損傷對(duì)偶件的表面。建議在使用時(shí)，最好用機(jī)油浸漬一天，或在120℃機(jī)油內(nèi)煮2小時(shí)，冷卻后裝機(jī)。

經(jīng)過(guò)7500km路試后拆解，情況良好，沒(méi)有出現(xiàn)燒蝕或劃傷對(duì)偶件的現(xiàn)象出現(xiàn)；同時(shí)經(jīng)過(guò)三座標(biāo)測(cè)量?jī)x精確測(cè)定，其最大磨損量?jī)H為0.008mm，滿足使用要求。

3.2 不銹鋼粉末多孔燒結(jié)材料的透氣板

透氣板安裝于離合器總成的最外處，離合器殼體外側(cè)裝有輪轂罩，輪轂罩起到一定的防護(hù)作用，透氣板雖然不直接接觸外界，但在越野等某些情況下污水、小的石子都有可能通過(guò)三個(gè)環(huán)形孔接觸到透氣板；而透氣板的作用就是保證離合器總成內(nèi)部環(huán)境的干凈，將粉塵、砂石、油污等隔絕在外，保證彈性囊8的正常工作，可以允許有少量的水滲入。

所以經(jīng)過(guò)研究我們對(duì)透氣板的技術(shù)要求如下

1）具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，能承受車輪飛濺起的石子的沖擊；

2）具有防銹功能，能耐酸堿的腐蝕；

3）透氣性能可以根據(jù)負(fù)壓大小調(diào)整，同時(shí)能有效地隔絕外界粉塵的侵入；

4）由于透氣板直接和彈性囊接觸，要求其外觀光滑平整，以免劃傷彈性囊；

5）價(jià)格低廉。

我們?cè)陂_(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)透氣板的材質(zhì)經(jīng)過(guò)層層的篩選，最終選擇了一種叫做不銹鋼粉末多孔燒結(jié)材料，這種材料具有透氣性好、強(qiáng)度高、成本低、易于清洗的特點(diǎn)。它的原理是將一定直徑的不銹鋼顆粒通過(guò)模具壓緊，再通過(guò)真空燒結(jié)（以防止氧化），使不銹鋼的顆粒之間粘連，達(dá)到一定的強(qiáng)度，它的優(yōu)點(diǎn)是間隙可以根據(jù)顆粒的大小、燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)溫度等調(diào)整；它的形狀也可以利用模具來(lái)保證，以適用離合器殼體的大小。

通過(guò)計(jì)算分析及試驗(yàn)，將不銹鋼粉末燒結(jié)后形成的孔隙大小設(shè)在一定的范圍，即能保證透氣性，又能有效隔絕粉塵的進(jìn)入，并且在外表面有污物時(shí)，可以用水或毛刷進(jìn)行清潔，而不用擔(dān)心生銹的問(wèn)題，維護(hù)方式方便高效。

3.3 硅膠材質(zhì)的彈性囊

彈性囊的材質(zhì)原來(lái)選用氯丁橡膠，這種材質(zhì)的特點(diǎn)是彈性、曲撓性比較好，同時(shí)耐油性，耐臭氧性，那服飾及耐老化性較好，但最主要的是其低溫特性較差，在達(dá)到零下-40℃時(shí)，氯丁橡膠材質(zhì)已經(jīng)變硬，不能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張、收縮的功能；

我們與廠家經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，選用了添加了某種成分硅膠材質(zhì)作為彈性囊的材料，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)它最大可以耐受-50℃的低溫，在這種低溫下仍可以保證很好的伸張動(dòng)作，所以使用硅膠作為彈性囊的材料是較為合適的。

4 結(jié)論

最后，經(jīng)過(guò)7500公里砂石、涉水、爬坡、越野等各種路況的路試，通過(guò)模擬實(shí)際情況進(jìn)行兩驅(qū)、四驅(qū)以及兩驅(qū)四驅(qū)的轉(zhuǎn)換；路試結(jié)果相關(guān)使用要求。

本離合器同時(shí)順利通過(guò)了吉林工業(yè)大學(xué)汽車實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證，驗(yàn)證的規(guī)范按照國(guó)家相關(guān)的要求并參照產(chǎn)品的具體特性來(lái)制定，從另一方面說(shuō)明了該產(chǎn)品的可靠性。

參考文獻(xiàn)

篇8

不銹鋼具有良好的耐腐蝕、綜合力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，一般采用熔工藝法生產(chǎn)，由于其切削加工困難，故由其制造的零件存在尺寸精度差、表面粗糙、易產(chǎn)生元素偏析、有縮孔和砂眼等不足，因此在不銹鋼的加工制造中仍存在許多技術(shù)難題［1］。早在20世紀(jì)70年代，人們就開(kāi)始采用霧化法制備不銹鋼預(yù)合金粉，進(jìn)而利用粉末冶金工藝制備出高性能的不銹鋼［2］。粉末冶金不銹鋼具有良好的力學(xué)、物理和化學(xué)性能，與傳統(tǒng)熔煉工藝生產(chǎn)的不銹鋼相比，生產(chǎn)的零件接近凈成型、尺寸精度高、材料利用率高、組織結(jié)構(gòu)均勻，使其在實(shí)際生產(chǎn)中具有較大優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、船舶、汽車、儀器儀表等行業(yè)［3］。由于粉末冶金不銹鋼內(nèi)部會(huì)存在孔隙，其力學(xué)性能、耐磨性和耐腐蝕性都不及致密不銹鋼的，從而較大地限制了其應(yīng)用［4］。有研究表明，粉末冶金不銹鋼幾乎所有的性能都隨著密度的增大而提高［5］。因此，如何提高粉末冶金不銹鋼的密度，減少其孔隙度，從而提高粉末冶金不銹鋼的性能，是研究者們一直探究的問(wèn)題。以此問(wèn)題為核心，作者綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外利用粉末冶金工藝制備不銹鋼的研究進(jìn)展，包括燒結(jié)理論、成形和燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)展及成分添加劑對(duì)其組織和性能的改善，并提出了今后研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的方向。

1燒結(jié)理論的研究進(jìn)展

燒結(jié)是粉末冶金制備不銹鋼最重要的環(huán)節(jié)之一，它對(duì)不銹鋼燒結(jié)體的顯微組織以及材料的最終性能起著決定性作用。不銹鋼粉體顆粒的燒結(jié)是物理、化學(xué)、物理化學(xué)和物理冶金等多種因素相互作用的復(fù)雜過(guò)程，其理論研究主要包括燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)力（熱力學(xué)）和燒結(jié)機(jī)制（動(dòng)力學(xué)）兩個(gè)最基本的問(wèn)題［6］。20世紀(jì)40年代，Krenkel發(fā)表了粘性流動(dòng)燒結(jié)理論，并與Kuczynski創(chuàng)立了燒結(jié)模型；50年代Kuc－zynski、Kingery、Coble等提出了粘性及塑性流動(dòng)、蒸發(fā)與凝聚、表面擴(kuò)散和體積擴(kuò)散等燒結(jié)理論，并提出了燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程；在60年代，人們對(duì)燒結(jié)過(guò)程和機(jī)制進(jìn)行了大量研究，如多種燒結(jié)機(jī)制進(jìn)行了大量研究綜合作用下的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)［6］。80年代后期，隨著人們對(duì)燒結(jié)過(guò)程本質(zhì)的了解和計(jì)算機(jī)模擬的發(fā)展，開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)對(duì)不銹鋼燒結(jié)時(shí)的晶粒生長(zhǎng)進(jìn)行模擬，并建立了兩球單元燒結(jié)模型［7］。

傳統(tǒng)不銹鋼燒結(jié)一般采用固相燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般為1100～1390℃［8］。其燒結(jié)過(guò)程如下：當(dāng)粉體作規(guī)則堆積并加熱至0．4T熔（T熔為不銹鋼的熔點(diǎn)）時(shí)，由于原子熱振動(dòng)振幅的增大，顆粒接觸處許多原子開(kāi)始離開(kāi)初始晶格點(diǎn)陣發(fā)生擴(kuò)散，形成了顆粒間的初始金屬結(jié)合；當(dāng)燒結(jié)溫度升高到0．5T熔時(shí)，顆粒凸出處自由表面上的原子開(kāi)始向鄰近顆粒的接觸區(qū)遷移，形成燒結(jié)頸；隨著燒結(jié)的進(jìn)行，燒結(jié)頸長(zhǎng)大，孔隙開(kāi)始球化并縮小，使燒結(jié)體致密度提高、強(qiáng)度增加［6］。

然而，固相燒結(jié)時(shí)不銹鋼內(nèi)部殘留大量孔隙，使其致密度和性能都較低。近年來(lái)，人們開(kāi)始采用超固相線液相燒結(jié)（SLPS）使不銹鋼預(yù)合金粉末在燒結(jié)時(shí)形成液相，液相通過(guò)流動(dòng)填充孔隙進(jìn)而提高燒結(jié)體的致密度和性能［9］。不同于普通的液相燒結(jié)，SLPS是對(duì)預(yù)合金粉的燒結(jié)，且在燒結(jié)過(guò)程中始終是單一相，燒結(jié)溫度位于固相線和液相線之間，在該溫度下預(yù)合金粉顆粒的晶粒內(nèi)、晶界處及顆粒表面均形成液相，顆粒在液相毛細(xì)管力作用下實(shí)現(xiàn)重排，其表面曲率變化較大的地方將優(yōu)先溶解，通過(guò)液相流動(dòng)傳質(zhì)，在大顆粒凹陷處或孔隙處析出，達(dá)到快速傳遞物質(zhì)的目的，從而使燒結(jié)體達(dá)到致密［10］。

在SLPS過(guò)程中，當(dāng)孔隙被流動(dòng)液相填充時(shí)，原液相處可能出現(xiàn)二次孔隙，但SLPS的液相是由晶界處的晶粒熔化產(chǎn)生，其形成的液相單元較小，使孔隙也相對(duì)較小，故SLPS可達(dá)到較高的燒結(jié)密度。Balaji等［11］發(fā)現(xiàn)在1400℃超固相線液相燒結(jié)時(shí)，得到316L不銹鋼的致密度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性均高于1200℃下固相燒結(jié)的。然而，因SLPS燒結(jié)溫度過(guò)高，會(huì)使晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，當(dāng)溫度接近熔點(diǎn)時(shí)，不銹鋼制品發(fā)生軟化，產(chǎn)生歪曲和變形，造成過(guò)燒。此外，從爐子維修、節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮，一般要求燒結(jié)溫度不宜過(guò)高。

2成形和燒結(jié)技術(shù)的研究進(jìn)展

2．1成形技術(shù)

粉末冶金不銹鋼的成形一般采用室溫模壓成形。由于不銹鋼粉體顆粒較硬且壓縮性較差，其壓制壓力較鐵基粉體的高，一般為400～800MPa［8］。為了改善壓制性能，常在預(yù)合金粉中加入劑，其主要作用是減緩壓制過(guò)程中粉體之間及粉體與模壁之間的摩擦、減小脫模壓力和提高壓坯密度，常用的劑有硬酯酸、硬酯酸鋅、硬酯酸鋰和石蠟等［8］。室溫模壓成形因壓制壓力過(guò)高，對(duì)壓力機(jī)及模具的要求也較高，且燒結(jié)后的制品彈性后效嚴(yán)重、密度低，且只能制備形狀簡(jiǎn)單的零件，所以又開(kāi)發(fā)了新的成形技術(shù)，如溫壓成形、金屬注射成形、凝膠注模成形等來(lái)改善不銹鋼粉的壓制性并提高壓坯密度［4，12－13］。

溫壓成形是將粉體和特殊的劑混合并加熱至一定溫度后在加熱的模具內(nèi)壓制成形［12］。相比于冷壓成形，它可以用較低的壓制壓力獲得較高的壓坯密度和強(qiáng)度，此指標(biāo)可分別提高0．15～0．3g•cm－3和50％～100％，且可降低彈性后效［12］。溫壓工藝之所以能使生坯密度增加，其一是由于溫壓降低了粉體的加工硬化速率，從而使粉體的塑性變形增強(qiáng)，進(jìn)而提高生坯密度；其二是由于劑的作用，當(dāng)劑熔點(diǎn)較高時(shí)，它在溫壓溫度下呈半固態(tài)，其液相成分會(huì)由顆粒間界流入孔隙，從而增加顆粒的接觸，而當(dāng)劑熔點(diǎn)較低時(shí)，它將全部熔化并從壓坯中流出，起到模壁的效果，從而降低了脫模壓力［14］。曹順華等［15］研究了420不銹鋼粉的溫壓工藝，在粉體溫度為90℃，模具溫度為120℃的條件下，當(dāng)壓制壓力為784MPa時(shí)，相比冷壓成形，其壓坯密度提高了0．2g•cm－3。然而，由于溫壓成形的不銹鋼零件密度較高，可能導(dǎo)致封閉孔中的聚合物裂解后很難揮發(fā)，進(jìn)而使得其在預(yù)燒時(shí)產(chǎn)生缺陷，所以預(yù)燒時(shí)聚合物的脫除是溫壓成形的關(guān)鍵。

金屬注射成形（MIM）是一種接近凈成形的粉末冶金成形技術(shù)，它是將金屬粉體或預(yù)合金粉體與有機(jī)粘結(jié)劑按一定比例并在一定工藝條件下混合成均勻的粘彈性體，經(jīng)注射機(jī)注射成形，然后脫除粘結(jié)劑，最后燒結(jié)成高性能的粉末冶金制品［4］。它適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件，其尺寸精度可達(dá)±（0．3％～0．5％）［16］。同時(shí)，它能夠克服常規(guī)模壓成形－燒結(jié)制品密度低、力學(xué)性能差的缺點(diǎn)，燒結(jié)密度可達(dá)理論密度的95％～99．5％［17］。Sung等［18］將17－4PH不銹鋼粉和粘結(jié)劑按質(zhì)量比60∶40的比例在行星式混料機(jī)中熱混1h，然后在29．4kN•cm－2的注射壓力下注射成形，經(jīng)熱脫脂后于氫氣氣氛中燒結(jié)，當(dāng)燒結(jié)溫度從900℃提高至1350℃，其燒結(jié)試樣的相對(duì)密度從61％提高到了99％，抗拉強(qiáng)度也隨著燒結(jié)體中氣孔的球化、縮小和消失而不斷提高。然而，由于金屬注射成形過(guò)程中劑含量較高，需要專門的脫脂工藝，使成本大大提高。

用傳統(tǒng)模壓成形制備的不銹鋼制品，因孔隙率高而使其力學(xué)、耐腐蝕和表面等性能均較差，且只限于生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的零件，而金屬注射成形雖能使不銹鋼零件達(dá)到凈成形，但很難實(shí)現(xiàn)大尺寸且形狀復(fù)雜零件的制備。凝膠注模成形技術(shù)（GelCasting）是繼注射成形之后發(fā)展起來(lái)的又一種近凈尺寸成形技術(shù)，它是將高分子化學(xué)單體聚合的方法引入到粉體的成形過(guò)程中，通過(guò)制備低黏度、高固相含量的濃懸浮體，可凈成形獲得強(qiáng)度高、均勻性好的坯體［13］。張建偉等［19］利用凝膠注模成形技術(shù)，分別用天然瓊脂和聚丙烯酸作凝膠體和分散劑，在優(yōu)化工藝條件下，成形出的漿料可燒結(jié)制備形狀復(fù)雜的316L不銹鋼制品，其燒結(jié)體的屈服強(qiáng)度達(dá)138MPa。然而，在制備不銹鋼金屬粉體時(shí)，由于其顆粒直徑和密度較大，使其容易在懸浮液中沉淀，進(jìn)而導(dǎo)致漿料凝聚和脹性流動(dòng)，難以制得高濃度懸浮料漿。此外，此工藝在漿料凝膠成坯后會(huì)產(chǎn)生翹面、變形、裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)難等問(wèn)題。

2．2燒結(jié)技術(shù)

真空／氣氛燒結(jié)是制備粉末冶金不銹鋼最常用的燒結(jié)方法。在燒結(jié)過(guò)程中，選擇真空、還原性或惰性保護(hù)氣氛是為了避免氧化、脫碳、滲碳等的發(fā)生，保護(hù)氣氛除了可以控制壓坯與環(huán)境之間的化學(xué)反應(yīng)外，還可以排除劑中的分解產(chǎn)物［8］。姜峰等［20］研究了燒結(jié)氣氛對(duì)316L不銹鋼性能的影響，發(fā)現(xiàn)由于氮?dú)饴饵c(diǎn)較氫氣和氬氣的高，導(dǎo)致粉體燒結(jié)時(shí)水分和氧含量高，其氧化膜的產(chǎn)生阻礙了燒結(jié)頸的形成和原子擴(kuò)散，在液相形成時(shí)包圍液相顆粒阻礙液相流動(dòng)，使燒結(jié)體的致密度較在氫氣和氬氣中低，但由于氮的固溶強(qiáng)化作用使其強(qiáng)度和硬度均高于在氫氣和氬氣中燒結(jié)的。目前，基于粉末冶金工藝制備不銹鋼的燒結(jié)方法還有壓力燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、微波燒結(jié)和激光燒結(jié)等［21－24］。

壓力燒結(jié)是在對(duì)粉體壓坯加熱的同時(shí)也對(duì)其施加壓力，其物質(zhì)的遷移可以通過(guò)位錯(cuò)滑移、攀移、擴(kuò)散、擴(kuò)散蠕變等多種機(jī)制完成［21］。該工藝可獲得比常壓燒結(jié)晶粒更細(xì)、更致密的燒結(jié)體，人們常用熱等靜壓（HIP）、低壓熱等靜壓燒結(jié)制備高性能的不銹鋼。Kim等［25］在燒結(jié)溫度為1125℃時(shí)，分別用50，100MPa的壓力對(duì)不銹鋼工件進(jìn)行熱等靜壓燒結(jié)，研究證明燒結(jié)時(shí)的壓力加速了液相的流動(dòng)和顆粒重排，壓力越大，其致密化速率越大，經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)后的不銹鋼產(chǎn)品接近完全致密。然而，經(jīng)熱等靜壓處理的產(chǎn)品由于體積收縮容易發(fā)生畸變，會(huì)使其尺寸精度變差。

放電等離子燒結(jié)（SPS）是一種新型的燒結(jié)技術(shù)，它是直接將直流電施加于試樣上加熱，具有很高的升溫和燒結(jié)速率，可以保證粉體在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速燒結(jié)的同時(shí)獲得細(xì)小、均勻的組織［22］。張?chǎng)危?6］利用機(jī)械合金化制備了超細(xì)晶高氮304不銹鋼粉，并采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)，發(fā)現(xiàn)在燒結(jié)過(guò)程中，顆粒間的放電對(duì)初始粉體有凈化、活化的作用，從而有利于活化晶界和晶格擴(kuò)散而抑制表面擴(kuò)散，進(jìn)而促進(jìn)了不銹鋼的燒結(jié)致密；當(dāng)燒結(jié)溫度為900℃、壓力為50MPa時(shí)，燒結(jié)不銹鋼試樣的硬度和抗拉強(qiáng)度分別達(dá)460HV和557MPa，比普通304不銹鋼的分別提高了近200HV和250MPa，且耐腐蝕性能也有所提高。故放電等離子燒結(jié)雖然成本相對(duì)較高，但對(duì)于制備超細(xì)晶燒結(jié)不銹鋼仍具有一定的研究?jī)r(jià)值。

微波燒結(jié)是利用微波電磁場(chǎng)中材料的介質(zhì)損耗使燒結(jié)體整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)致密化的快速燒結(jié)技術(shù)［23］。在燒結(jié)過(guò)程中，微波燒結(jié)可以快速跳過(guò)表面擴(kuò)散階段，使晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大就完成致密化并快速冷卻，因而它對(duì)于控制燒結(jié)過(guò)程中晶粒的長(zhǎng)大是一種比較有效的方法［27］。Panda等［28］經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在2．45GHz微波爐內(nèi)以45℃•min－1的速率升溫至1400℃對(duì)434L不銹鋼進(jìn)行微波燒結(jié)，相比于傳統(tǒng)燒結(jié)法的燒結(jié)時(shí)間縮短了近90％，且致密度有較大提高。盡管微波燒結(jié)能抑制晶粒的過(guò)度長(zhǎng)大，但由于燒結(jié)后殘留有一些不規(guī)則大孔洞，使其硬度、強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都低于傳統(tǒng)燒結(jié)的。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）是將三維數(shù)值模型分解成一系列二維層片結(jié)構(gòu)后由計(jì)算機(jī)控制激光束移動(dòng)，在逐層燒結(jié)的粉體上建構(gòu)三維實(shí)體的快速成形技術(shù)［24］。其作為一種新型粉末冶金成形技術(shù)，能夠自由成形，無(wú)需模壓過(guò)程，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間大大縮短［29］。張永忠等［30］采用SLS技術(shù)制備的316L不銹鋼組織致密、成分均勻，具有快速凝固組織特征，其力學(xué)性能與鑄造及鍛造退火態(tài)的相當(dāng)，可直接滿足使用要求。但該法需要昂貴的激光燒結(jié)設(shè)備，生產(chǎn)成本比較高。

3成分添加劑對(duì)組織和性能的改善

3．1合金元素的添加

為了降低粉末冶金制備不銹鋼的成本，同時(shí)提高其致密度和性能，通常在粉體中添加某些低熔點(diǎn)的合金元素，通過(guò)其在燒結(jié)時(shí)形成的液相大大降低其孔隙率，從而使不銹鋼滿足更高的性能要求，這些合金元素主要有銅、錫、硼、硅等。Uzunsoy［31］在304不銹鋼粉中添加2％～8％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的銅基合金，由于銅的熔點(diǎn)較低，在960℃時(shí)就開(kāi)始形成液相，到1000℃時(shí)全部形成液相，當(dāng)溫度高于銅的熔點(diǎn)時(shí)，液相的流動(dòng)使得表面氣孔不斷球化和縮小；通過(guò)顯微分析發(fā)現(xiàn)，由于銅對(duì)不銹鋼基體有較好的潤(rùn)濕性，可均勻分布在不銹鋼基體中，使得燒結(jié)體的氣孔顯著減少，顯微硬度也明顯提高；在添加量為8％時(shí)，分別于1250℃和1350℃燒結(jié)后的密度分別提高至6．95g•cm－3和7．05g•cm－3。Coovattanachai等［32］在316L不銹鋼粉中加入2％～6％的錫粉和錫合金粉，于氫氣中在1300℃燒結(jié)45min，隨著添加量的增加，其液相的形成逐漸增多使致密度逐漸提高，但其晶粒也有一定長(zhǎng)大；其力學(xué)性能受致密度和晶粒長(zhǎng)大兩方面制約，在添加量為4％時(shí)其強(qiáng)度和硬度最高，但由于其在晶界上形成了固體錫和錫合金相，使伸長(zhǎng)率有所下降。zkan［33－34］研究了添加NiB對(duì)17－4PH沉淀硬化馬氏體不銹鋼顯微組織、致密度、力學(xué)性能和耐磨性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于NiB的加入，在1161～1175℃發(fā)生了共晶反應(yīng)，其液相在鐵中的溶解度極低，包圍在固相晶粒周圍，形成了典型的液相燒結(jié)；隨著NiB含量的增加，氣孔逐漸減少且逐漸球化，當(dāng)添加NiB的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％時(shí)，在1280℃時(shí)燒結(jié)45min后其共晶液相完全包覆在固相晶粒周圍，使燒結(jié)體幾乎達(dá)到完全致密，其抗拉強(qiáng)度和硬度分別達(dá)到1402MPa和52．3HRC，相比于傳統(tǒng)金屬注射成形17－4PH不銹鋼的分別提高了43％和53％；并且磨損質(zhì)量損失和磨損速率也有所減小，耐磨性相比傳統(tǒng)金屬注射成形17－4PH不銹鋼的提高了近49％。邱偉剛等［35］在316L奧氏體不銹鋼粉中添加40％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅后，相同溫度下由固相燒結(jié)變?yōu)椴糠忠合酂Y(jié)，其燒結(jié)密度較單相奧氏體的提高了近12％，孔隙率明顯降低。由于硅為鐵素體穩(wěn)定元素，其組織變?yōu)棣痢ⅵ秒p相不銹鋼，其拉伸斷裂形式由單一的穿晶斷裂變成了穿晶斷裂和解理斷裂組合的混合斷裂形式，明顯改善了力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到541MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)23．4％，接近冶煉316L不銹鋼的水平。

3．2強(qiáng)化相的添加

通過(guò)添加強(qiáng)化相來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)粉末冶金不銹鋼的性能，特別是力學(xué)性能越來(lái)越受到人們的重視，這些增強(qiáng)體相主要有氧化物、碳化物、氮化物和金屬間化合物等。Tiwari等［36］在434L不銹鋼中添加了5％YAG（釔鋁石榴石，化學(xué)式為Al5Y3O12或AlYO3，是由Y2O3和Al2O3反應(yīng)生成的一種復(fù)合氧化物），在超固相線液相燒結(jié)時(shí)YAG均勻分布在不銹鋼的晶界處，產(chǎn)生了彌散強(qiáng)化，并且抑制了燒結(jié)體晶粒的長(zhǎng)大，孔隙也逐漸球化并變得更小，由于YAG和Cr2O3之間的交互作用形成了耐腐蝕性較強(qiáng)的氧化物，使得不銹鋼耐腐蝕性在沒(méi)有明顯降低的情況下，強(qiáng)度、硬度和耐磨性都有所提高。Abenojar等［37］在316L不銹鋼中分別添加了體積分?jǐn)?shù)為1．5％和3％的SiC增強(qiáng)相，研究發(fā)現(xiàn)，由于SiC和不銹鋼基體之間的交互作用，形成了低熔點(diǎn)的Fe－SiC相，提高了燒結(jié)體的致密度，其硬度和耐磨性也均有所提高，當(dāng)SiC的添加量為3％（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)，其耐磨性最好，但耐腐蝕性有所降低。Farid等［38］研究了添加Si3N4對(duì)465不銹鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在1300℃燒結(jié)60min時(shí)，隨著Si3N4添加量的增加，燒結(jié)體致密度隨之增加，當(dāng)Si3N4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)2％時(shí)，多余的Si3N4在不銹鋼基體中分解為硅和氮，使得基體中的氮含量超過(guò)其固溶極限而使過(guò)多的氮從基體中析出并留下氣孔，從而使燒結(jié)體的致密度和抗拉強(qiáng)度降低；當(dāng)Si3N4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％時(shí)燒結(jié)體的力學(xué)性能最好，其抗拉強(qiáng)度和硬度分別達(dá)到1011MPa和21HRC。Balaji等［39］研究了Ni3Al和Fe3Al兩種金屬間化合物的添加對(duì)316L不銹鋼性能的影響，由于在高溫時(shí)不銹鋼基體和鋁化物界面存在相互擴(kuò)散，使得在超固相液相燒結(jié)時(shí)其致密度并沒(méi)有降低，當(dāng)這兩種鋁化物添加5％時(shí)，在沒(méi)有明顯降低耐腐蝕性的情況下，改善了強(qiáng)度和耐磨性。

篇9

1、金屬材料工程：是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科，按教育部最新專業(yè)目錄，金屬材料覆蓋了冶金、有色金屬、復(fù)合材料、粉末冶金、材料熱處理、材料腐蝕與防護(hù)及表面等方向。

2、冶金工程研究：從礦石等資源中提取金屬及其化合物、并制成具有良好加工和使用性能材料的工程技術(shù)領(lǐng)域。

3、焊接技術(shù)與工程：一門集材料學(xué)、工程力學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)的交叉性學(xué)科，教學(xué)以培養(yǎng)多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用為基礎(chǔ)，進(jìn)行工程師的基本訓(xùn)練。

4、金屬礦物加工工程：是研究礦物分離的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。 其學(xué)科目的是

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

篇10

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)；專業(yè)建設(shè)；學(xué)科建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）32-0215-03

地方本科院校應(yīng)注重培養(yǎng)適應(yīng)地方國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展需要的人才，它不同于學(xué)術(shù)型大學(xué)和職業(yè)技術(shù)院校，它是高等教育學(xué)術(shù)性與職業(yè)性的結(jié)合[1，2]。為此，探索地方院校專業(yè)培養(yǎng)模式具有重要意義。本文著重探索與改革我地方院校——廈門理工學(xué)院金屬材料工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式。

一、專業(yè)設(shè)置宗旨

專業(yè)設(shè)置主要從如何培養(yǎng)人才中去理清思路，從如何滿足社會(huì)需求中去發(fā)掘人才內(nèi)涵，從人才培養(yǎng)需求中凝練專業(yè)特色。為此，專業(yè)設(shè)置要考慮以下幾個(gè)方面。

（一）學(xué)院培養(yǎng)思路

廈門理工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“學(xué)院”）樹(shù)立了“以學(xué)生為本，為產(chǎn)業(yè)服務(wù)”的辦學(xué)理念，圍繞“培養(yǎng)什么樣的人”和“怎樣培養(yǎng)人”，逐步形成以“就業(yè)需求和素質(zhì)養(yǎng)成”為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神”為核心，涵蓋設(shè)計(jì)選材、制造成型和就業(yè)銷售的整個(gè)人才全培養(yǎng)周期，形成自成體系的人才培養(yǎng)思路，即：構(gòu)建以就業(yè)需求和素質(zhì)養(yǎng)成為導(dǎo)向的實(shí)踐性、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和國(guó)際化視野的高級(jí)應(yīng)用型專門人才。

（二）專業(yè)人才需求

國(guó)家“十一五”社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要首次提出支持“海峽西岸”經(jīng)濟(jì)發(fā)展，廈門作為我國(guó)5個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，機(jī)械、電子作為廈門市支柱行業(yè)，與材料均有很大的關(guān)系。2009年5月廈門市政府提出培育18條百億以上產(chǎn)值產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群，其中與金屬材料工程相關(guān)的就包括汽車產(chǎn)業(yè)鏈、工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈、飛機(jī)維修及其零部件制造產(chǎn)業(yè)鏈、船舶制造產(chǎn)業(yè)集群、LED和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈、鎢制品產(chǎn)業(yè)鏈等7條，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)在海西經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位。在福建省內(nèi)的廈門鎢業(yè)集團(tuán)、廈門廈工機(jī)械股份有限公司、福建省南平鋁業(yè)有限公司、福建南平太陽(yáng)電纜股份有限公司、廈門金龍客車、廈門航空、廈華電子、廈門路達(dá)工業(yè)有限公司、東南（福建）汽車工業(yè)有限公司等大型企業(yè)及配套的眾多中小企業(yè)，對(duì)金屬材料工程專業(yè)方面的技術(shù)人員都有較大的需求。

（三）專業(yè)特色

結(jié)合學(xué)院培養(yǎng)思路與專業(yè)人才需求，突出以金屬基復(fù)合材料的制備與性能評(píng)價(jià)、金屬材料變形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬、粉末冶金材料為重點(diǎn)研究對(duì)象，建設(shè)具有鮮明特色的金屬材料工程專業(yè)，它是對(duì)福建省內(nèi)材料學(xué)科與工程學(xué)科的有益補(bǔ)充和完善，將更好地滿足海西（廈門）經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求。

二、專業(yè)培養(yǎng)模式規(guī)劃

本專業(yè)培養(yǎng)模式主要從培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)核心知識(shí)、能力和素質(zhì)構(gòu)成及其課程體系方面考慮。

（一）培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)，尢其是滿足廈門市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展需要的，德智體美全面發(fā)展，基礎(chǔ)扎實(shí)，知識(shí)面寬，能力強(qiáng)，素質(zhì)高，富有創(chuàng)新精神，重點(diǎn)面向廈門市機(jī)械行業(yè)，亦能在電子、化工、冶金、礦山、能源和國(guó)防等行業(yè)中，從事金屬材料和金屬?gòu)?fù)合材料的加工及熱處理、表面處理、粉末冶金、材料性能檢驗(yàn)、材料腐蝕與防護(hù)、失效分析等方面的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)組織和技術(shù)管理等方面工作，以及研制與開(kāi)發(fā)新材料、新工藝和新設(shè)備等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

（二）專業(yè)核心知識(shí)、能力和素質(zhì)的發(fā)展表格

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，對(duì)本專業(yè)應(yīng)用型人才應(yīng)具備的素質(zhì)、能力及其培養(yǎng)實(shí)踐結(jié)構(gòu)細(xì)化，詳見(jiàn)表1。

（三）課程體系

本專業(yè)培養(yǎng)模式的核心在于課程體系的設(shè)置，包括主要課程、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及專業(yè)實(shí)驗(yàn)。

1.主要課程：金屬學(xué)原理、物理化學(xué)、材料性能學(xué)、金屬材料學(xué)、金屬熱處理原理與工藝、材料現(xiàn)代分析測(cè)試方法、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用、粉末冶金原理等。

2.主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)：工程訓(xùn)練、“兩課”教學(xué)實(shí)踐、基礎(chǔ)理論教學(xué)實(shí)踐、材料性能綜合實(shí)驗(yàn)、材料熱處理綜合實(shí)驗(yàn)、粉末冶金綜合實(shí)驗(yàn)、專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文。

3.主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)：金相樣品的制備與顯微組織的觀察、金屬鑄錠組織、金屬變形與再結(jié)晶、鐵碳合金平衡組織觀察、鋼的淬透性測(cè)定、鑄件顯微組織分析、焊口組織分析、金屬缺陷檢驗(yàn)、金屬失效分析等近四十個(gè)實(shí)驗(yàn)。

三、專業(yè)培養(yǎng)模式實(shí)施工作細(xì)則

（一）人才培養(yǎng)與就業(yè)關(guān)系

為滿足地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求，著重培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)人才，掌握專業(yè)核心能力。部分企業(yè)要求學(xué)生具有科研創(chuàng)新能力，同時(shí)也要培養(yǎng)這方面的能力。目前金屬材料工程專業(yè)教師的科研方向有粉末冶金材料研究、金屬陶瓷材料研究、新型金屬材料研究、表面處理、腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究。學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中參與教師的科研活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的大材料、大工程觀念，培養(yǎng)學(xué)生的初步科學(xué)研究能力，并提倡學(xué)生積極開(kāi)展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)。

（二）教育思想觀念改革

根據(jù)學(xué)院辦學(xué)理念，調(diào)研專業(yè)人才需求狀況，設(shè)置了特色較顯明的金屬材料工程專業(yè)，規(guī)劃了培養(yǎng)方案，對(duì)課程體系進(jìn)行了探索，用新的教育思想觀念改革教學(xué)內(nèi)容、理論課體系、實(shí)踐（驗(yàn)）課體系。教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、實(shí)踐（驗(yàn)）體系符合新人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，設(shè)置了專業(yè)課及專業(yè)選修課，培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)、通用能力、專業(yè)基礎(chǔ)能力、專業(yè)核心能力、專業(yè)拓展能力、實(shí)踐能力、廣泛興趣、專業(yè)情趣、專業(yè)研究能力和測(cè)試分析方法，培養(yǎng)學(xué)生富有創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、勇于實(shí)踐的精神。

（三）“雙證書(shū)”制度

全面落實(shí)學(xué)院辦學(xué)指導(dǎo)思想和定位，體現(xiàn)“以生為本”的辦學(xué)思想，構(gòu)建以就業(yè)需求和素質(zhì)養(yǎng)成為導(dǎo)向的實(shí)踐性、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建“人才規(guī)格+職（執(zhí)）業(yè)認(rèn)證”相結(jié)合的應(yīng)用型課程體系，保證畢業(yè)生獲得嚴(yán)格的專業(yè)素質(zhì)教育和職（執(zhí)）業(yè)能力訓(xùn)練。

具體目標(biāo)：2010級(jí)本科生畢業(yè)時(shí)須取得1本職業(yè)資格證書(shū)；從2011級(jí)本科生開(kāi)始，畢業(yè)時(shí)須取得2本職業(yè)資格證書(shū)。

（三）導(dǎo)師制

為貫徹落實(shí)德、智、體、美協(xié)調(diào)發(fā)展的教育方針，推進(jìn)教育部“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”，完善學(xué)分制教學(xué)管理，充分發(fā)揮教師在教育教學(xué)中的主導(dǎo)作用，倡導(dǎo)教師更多地參與本科生教育教學(xué)工作，建立新型師生關(guān)系，不斷提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)院決定在本科生教育教學(xué)中實(shí)行導(dǎo)師制。

金屬材料工程專業(yè)教師按照導(dǎo)師制工作手冊(cè)要求落實(shí)導(dǎo)師的工作職責(zé)，主要有如下幾方面。

1.遵循教育教學(xué)規(guī)律，教書(shū)育人，關(guān)心學(xué)生綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.指導(dǎo)學(xué)風(fēng)建設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立人生理想，引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)專業(yè)；指導(dǎo)學(xué)生合理安排選課計(jì)劃和學(xué)習(xí)進(jìn)程；幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)性地幫助解決學(xué)習(xí)方面的問(wèn)題。

3.指導(dǎo)學(xué)生課外實(shí)踐活動(dòng)。指導(dǎo)學(xué)生課外課題研究選題和立項(xiàng)，完成專題文獻(xiàn)綜述與相關(guān)科研論文，組織科研課題討論會(huì)，吸收學(xué)生充當(dāng)科研助手，動(dòng)員和組織學(xué)生參加校、系的課外科技競(jìng)賽活動(dòng)，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。