粉末冶金内涵百年演变.pdf
第 1 7卷第 3期 、 ,0 1 . 1 7 No . 3 粉末冶金材料科学与工程 M at e r i al s Sc i enc e a nd Eng i ne e r i ng o f Po wde r M e t a l l ur g y 2 0 1 2年 6月 J u n . 2 0 l 2 粉末冶金 内涵百年演变 李祖 德 中国机械通用零部件工业协会粉末冶金专业协会,北京 1 0 0 8 2 5 摘要近代粉末冶金诞生迄今已届百年,在此其间,粉末冶金技术取得令人瞩目的发展,其内涵随之拓展和延 伸 。粉末冶金技术不断提供各种关键性材料和制品,在人类经历的4次技术革命所形成的全部产业中均有应用, 甚至促使某些工业分支产生重大变革,引发相关技术的更新换代。粉末冶金技术属于先进的材料制备和成形加工 技术。现代粉末冶金技术凭借发展高性能金属材料和复合材料的卓越成果,将金属材料科学与工程提高到新的高 度 。笔者试 图通 过分析粉 末冶金百年来的重大成就,认识其 内涵的演变。 关键词 粉末冶 金;冶金技术;定义;演变 中图分类号T F 1 2 文献标识码A 文章编号1 6 7 3 0 2 2 4 2 0 1 2 3 2 7 5 . 0 6 Ev o l u t i o n o f po wd e r me t a l l u r g y c o n no t a t i o n i n a h u nd r e d y e a r s LIZn de P o wd e r Me t a l l u r g y As s o c i a t i o n o f C h i n a Ma c h i n e Ge n e r a l C o m p o n e n t s I n d u s t r y As s o c i a t i o n , B e i j i n g 1 0 0 8 2 5 , C h i n a Ab s t r a c t T h e f o u n d a t i o n o f mo d e r n p o wd e r me t a l l u r g y h a s S O f a r l a s t e d f o r a h u n d r e d y e a r s ,d u r i n g wh i c h p o wd e r met a l l ur g y ha s de v e l o pe d r a pi d l y a n d i t s c o nn otat i on e x t e n de d c ons t a nt l y .Po wde r me t a l l u r g y t e c hno l o g y c o nt i n u es t o p r o v i d e a v a rie t y o f c r u c i a l ma t e r i a l s a n d p r o d u c t s f o r e v e ry fi e l d i n t h e n a t i o n a l e c o n o my .I t e v e n p r o mp t e d s o me i n d u s t ry i t s e l f r e v o l u t i o n a r y c h a n g e s a n d l e d t o t h e u p g r a d i n g o f r e l a t e d t e c h n o l o g i e s . P o wd e r m e t a l l u r g y t e c h n o l o g y i s a n a d v a n c e d ma t e r i a l p r e p a r a t i o n a n d f o r mi n g t e c h n i q u e s . I t h a s e n r i c h e d t h e c o n t e n t o f ma t e r i a l s c i e n c e a n d a l s o s t rid d e n i n t o t h e l i s t o f a d v an c e d me t a l f o r mi n g p r o c e s s .T h i s p a p e r t rie s t o e x p o u n d t h e e v o l v e me n t o f p o wd e r me t a l l u r g y c o n n o t a t i o n t h r o u g h a n a l y z i n g i t s ma j o r a c h i e v e me n t s i n a h u n dre d y e a r s . Ke y wo r d s p o wd e r m e t a l l u r g y ; me t a l l u r g y t e c hn o l o gy ; d e fi n i t i o n ; e v o l v e me n t 材料和材料制备加工技术对人类发展起到重大作 用。粉末冶金技术属于先进的材料制备和成形加工技 术。作为粉末冶金雏形的块炼铁技术,在远古时期便 成为人类最初制取铁器的唯一手段,对开创人类社会 的铁器 时代 作出贡献 。 1 8 世纪 中叶欧洲将粉末体烧结 致密化 的概 念引入制铂 ,开始 了古老粉末冶金技术 的 复兴 ,至 1 9 0 9年延性钨 问世 ,历时大约 1 5 0年。1 9 1 0 年 ,美国 C o o l i d g e W D发表论文 T h e P r o d u c t i o n o f D u c t i l e T u n g s t e n ,标志近代粉末冶金诞生, 至今又历 时百年。其间,粉末冶金技术取得令人瞩 目的发展。 粉末冶金技术为满足社会生产和科学技术发展的需 要 ,不断提供各种关键性材料和制 品,服务于 国民经 济各个领域,成为当今各门类产业和科学技术不可或 缺的重要工程技术。随着粉末冶金技术的发展,其内 涵随之扩展和延伸。笔者试图通过分析粉末冶金百年 来的重大成就,认识其内涵的演变。 1 粉末冶金对技术革命的贡献 H1 技术革命或称产业革命或称工业革命, 于 l 8 世纪 6 0年代发端于英国,以蒸汽机的发明为标志,人类社 会 从此进入 “ 蒸汽 时代 ” 。第 2次技术革命发生 于 1 9 世纪 7 0 年代至 2 0世纪初 ,电、 内燃机和无线 电成 为 收稿 日期2 0 1 2 . 0 2 . 0 9 ;修订日期2 0 1 2 0 4 . 1 0 通讯作者李祖德,高级工程师,编审。电话1 3 7 1 8 1 2 2 0 4 3 ;E ma i l ..1 z d 1 9 3 6 y a h o o .c o m. c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 7 6 粉末冶金材料科学与工程 主要角色,使人类社会进入 “ 电气时代 ” 。 经过两次技 术革命 ,先进动力得到普遍应 用,资本主义 生产完成 由工场手工业 向规模宏大 的机器工业的过渡 ,兴起 了 纺织、冶金、动力、机械、电力、交通运输、采矿、 石油和通讯等产业。两次技术革命对近代粉末冶金技 术起到催生作用,延性钨、硬质合金,随后还有电触 头 、磁性元件 、金 刚石一 金属工具 ,以及 符合大规模 生产 要求 的尺寸精度一致性好的粉末冶金机械 零件 , 这些具有代表性 的粉末冶金产 品,适应 当时工业发展 的需求而相 继出现 。伴随两次技 术革命产生和成长 的 近代粉末冶金技术 ,又对 技术革命中兴起 的各类产业 作 出了贡献 。 2 0世纪 4 0年代开始的第 3次技术革命 , 以核能、电子计算机、化学合成和空间技术等技术的 发明和应用为标志 。2 0世纪后期又 出现 以信息科学 、 材料科 学和 生物科学 为前沿 的第 4次技术革命 。通过 后 两次技术革命,又产生 了核能 、航空、航天 、化工 、 电子计 算机及 网络通 讯等一批新兴产业⋯。采用粉末 冶金技术开发出一系列具有独特组织结构和优异性能 的新型 结构材料和功能材料 ,继续满足 了新兴产业发 展的需求 。粉末冶金技术在 4次技术革命所形成的全 部产业 中均有应用 ,甚至促使某些工业分支产生革命 性变化,引发相关技术的更新换代。粉末冶金技术的 特征和优越性通过应用 的扩 展不 断得 以彰显 ,并为社 会所广泛认知 。 粉末 冶金技 术 对经 济发 展和 科学 技术进 步 的贡 献 ,主要归纳为 以下 3个方面[ 2 - 4 1 1 作为 开发新型材料 的有效手段, 为工业 生产和 社会生活提供关键材料和制品 1 9 0 9 年用延性 钨制造 出照 明钨丝 , 爱迪生发明的 电灯才得 以造福人类 。粉末冶金 电触头和磁性元件在 2 0 世 纪 3 0至 4 0年代形成产业 ; 5 0 年代末 , 粉末冶金 磁性材料成 为磁性材料 的主角 。难熔金属 、电触头材 料和磁性材料 包括稀土永磁材料 ,为电灯、电器、 电力输送和通讯 设备提 供不可 缺少的器材或元件 ,成 为电气化的生命线。1 9 2 3年按 S c h r 6 t e r 专利制造出硬 质合金。硬质合金是一种先进工具材料,将金属切削 效率提高几十倍甚至上百倍,并能加工原有工具材料 难以甚至无法加工的材料,使金属切削、钻探采掘 以 及其它某些加工业发生革命性变化。粉末冶金技术于 2 0世纪 3 0年代进入金刚石工具制造业,逐步取代机 械卡固法和青铜浇铸嵌镶法而占据主导地位,是金刚 石工具制造技术 的一次革命 。2 0世纪中后期,以粉末 冶金法用 人造金 刚石成 功制造金 刚石一 金 属工具 ,是 粉末冶金技术对金刚石工具的再一次推动 。 2 1为生产金属机械零件提供先进成形工艺 粉末冶金机械零件是 2 0世纪初与延性钨、 硬质合 金并驾齐驱的粉末冶金重大成就。2 O世纪 3 0年代, 粉末冶金机械零件成套生产技术逐步形成,工业生产 初 具规模 。2 0 世纪 中叶,美 国和欧洲的粉末冶金机械 零件 生产确立 了作 为现代制造业组成 的地位 ,已能生 产多种粉末冶金 结构零件 。粉末冶金机械零件生产发 展迅速,如日本 1 9 8 3年与 1 9 7 3年相比,1 0 年内产量 增长 1 5 0 %,明显快于压铸件 4 0 % 、锻件 1 0 % 、可 锻铸铁件 约 4 0 % 与灰铸铁件 约 3 0 % 。 粉末冶金属于 先进的近终形和终形成形技术,属于先进成形工艺, 具有 能耗低 、效率 高、环境友好 的优势 ;其材料利用 率达 9 5 %,居所有金属成形工艺之首;现代粉末冶金 机械零件工业提供形状复杂、高精度和 高性能 的高端 产品,有利于主机性能水平的提高和升级换代。 3 现代粉末冶金技术为新的技术革命作出贡献 现代粉末冶金属于新材料技术 ,在新的技术革命 中发挥 了重要作用 金属微孔 过滤元件 、 核燃料元件 、 反应堆结构材料 、中子减速和控制材料 以及屏蔽材料 之于核能工业,难熔金属、发汗材料、粉末冶金高温 合金、粉末冶金铝合金和钛基复合材料之于航空和航 天工业 ,钕铁硼永磁合金 之于核磁共振 成像仪 、磁悬 浮机车 、电子计算机、波束控制 器、机 器人和 磁力机 械 ,超导材料之于超导 电机、超导储能、费米 高能加 速器 、超导动力推进船和超导磁体选矿设备 ,记忆元 件之于电子计算机和航天器,钨铜合金之于微电子技 术大规模集成电路和大功率微波器件,等等,都是不 可或缺 的。粉末冶金新材料包括一系列优秀 的结构材 料和功能材料 ,均在 不同应用领域发挥独特作用 。号 称 “ 永磁之王 ”的钕 铁硼永磁合金加速 了一系列应用 电磁感应原理 的产品更新换代。粉 末冶金铝合金将 强 度提高 2 0 %,适宜超 塑成形 ,耐腐蚀性好 ,在军用和 民用均有广泛 的应用领域。利用注射成形制造火 箭发 动机铌合金推力室和喷嘴,超塑性 I n 一 1 0 0粉末高温合 金用于制造 F . 1 0 0发动机压气机盘和蜗轮盘,氧化钍 弥散强化 T D Ni C r 合 金用于制作航天飞机 防热 瓦,机 械合金化 MA 7 5 4合金供军用飞机制造发动机零件 , 超细铝粉用作火箭燃料,金属微粉隐身材料用于军事 装备,钢结硬质合金用于制造导弹制导装置的陀螺马 达 ,多孔钛材料用于人工关节和废 水处理,不锈钢纤 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 7 卷第 3 期 李祖德粉末冶金内涵百年演变 2 7 7 维多孔材料用于海洋温差发 电,等等 ,均有 突出的社 会技术经济效益。 纳米微粒材料在催化、滤光、吸波、 储氢、传感、磁介质、医疗、保健以及制备结构材料、 工具材 料等方 面 ,有着喜人的应用前景 。 2 2 O世纪中、 后期粉末冶金在新材料 技术中的突破0 5 I 2 O世 纪 5 0年代 以来,为适应科学技术飞速发展 对 材料性能和成形技术提 出的更 高要求,开发 了多项 粉末冶金新技术和新材料。这些新技术包括粉末注 射成形、温压成形、快速全向压制、热等静压、粉末 锻造、热挤压 、爆炸固结、大气压力烧结、放电等离 子烧结、微波烧结、燃烧合成、快速凝固、喷射成形、 机械合金 化,等等 。新材料包括 粉末高速钢 、稀土 永磁材 料 、金 刚石一 金属 工具材料 、金属 陶瓷、超 导 材料、多孔金属、复合材料、储氢材料、形状记忆合 金、粉末 高温合金 、弥散强化镍基合金、粉末高性 能 铝合金、粉末钛合金、纳米微粒和纳米材料、非晶态 合金粉末材料 ,等等 。 研 发粉 末冶 金 新材 料 的途径 基 本上 可 归纳 为 4 种 1 通过采取 新的技术措施, 充分发挥粉末冶金最 本质的特点粉末体烧结致密化,改善材料组织, 提高材料性能,如高合金钢和高温合金。 2 根据物理和化学原理创造出新的方法, 如燃烧 合 成、放 电等离子烧 结。 3 利用极限条件使组织远离平衡态, 制造具有特 殊性能的非平衡态粉末材料,如机械合金化突破固溶 度极 限,快速凝固制备微 晶、非 晶态合金粉末 。 4 1几种方法互相渗透结合, 如快速凝固与热等静 压、快速凝固与机械合金化、热等静压与燃烧合成。 对机械 合金化纳米粉末进行热等静压 ,所 获材料 可保 持纳 米晶粒 ,具有超塑性 ;将热等静压 与燃烧 合成相 结合,可制取致密梯度材料;快速凝固与喷射成形、 低压等离子沉积相结合,可制取非晶态块体材料。 粉末冶金新技术和新材料在材料科学与工程方面 取得 的突破 ,可归纳为 以下 4个方面 1 成功消除高合金钢组织中的宏观偏析, 细化晶 粒 ,提高性 能 传统熔炼铸造法制造的高速钢 ,钢锭 内不可避免 合金 成分 不均和产生粗大莱氏体偏析 。正是粉末冶金 工 艺,将快速凝 固雾化制粉与热等静压 、热挤压 致密 化工艺结合,成功消除了传统冶金工艺长期困扰冶金 学家 的这一痼疾 。粉末冶金高速钢 无宏观偏析 ,晶粒 细化 ,大幅度提高合金元素含量,其合金元素总量高 达 3 0 %以上乃至 4 4 %仍具有均匀 的组织,性 能显著提 高且各 向同性 。 粉末冶金法制 备的高温合金或超合金 , 其 组织和性 能优于熔炼铸造合金 ,晶粒细小 ,组织均 匀,无宏观偏 析,合金化程度高 ,屈服强度高,疲劳 性 能高 ,加工性能好,可实现近终形成形,节约材料 , 成本低, 是制造高推比新型航空发动机零部件 主要为 高温承力转动零件 的最佳材料 。 2 颠覆传统材料 固溶度极限的概念 , 大幅度提 高 合金元素含量 2 0世纪 7 0年代 出现的机械合金化技 术,能够合 成常规方法难 以合成的偏离平衡态 的 “ 不可 能的”合 金 I mp o s s i b l e a l l o y s 超 出相 图的约束 ,扩展 固溶度 , 偏离平衡态,制取多元素过饱和合金;使在液态和固 态均 不互溶 的金属形成合金 即厌溶合金 ;使熔点相差 悬殊的金属形成合金 。快速凝固和机械合金化用于制 备铝合金使其产生质的飞跃其组织明显细化,基本 消除偏 析;扩 展合金成分设计范 围;综合性能好 ,抗 拉强度 、弹性模量 、耐腐蚀性和疲劳性能全面提高 。 机械合金化还 可在低温下 引发化学反应 。 3 突破金属晶体结构规则,制取非晶合金材料 2 0世纪 6 0年代 以后发展起来 的非晶态合金 ,突 破金属 晶体 结构规则 ,使有序结构无序 化。非晶态合 金材料的价值在于其独特的性能,包括磁性能、电性 能、力学性 能和耐腐蚀性能 。机械合金化和快速凝固 是获取 非晶态合金 的重要途径之一 。快速凝固亚稳相 非 晶态合金粉末 中含有析 出的细小弥散相,是 铸锭冶 金技术无法实现的。 4 1延伸颗粒尺寸下限, 使之具有根本不同于宏观 物体 的某些独特性质 纳米材料包括纳米粉末材料 、纳米多孔材料和纳 米致密材料。纳米微粒尺寸一般在 1 ~ 1 0 0 n l n范围。 纳米微粒的尺度处于原子、分子、原子团簇与宏观物 体 的过渡段 , 其性态 既不 同于分 子和 原子等微观粒 子 ,又与宏观物体差别很大 。纳米微粒具有量子尺寸 效应 、小尺寸效应 、表面效应和宏观量子隧道效应 , 因而具有某些独特的性质。纳米微粒材料的开发,拓 展了粉末冶金材料的领域。为解释纳米微粒的电子状 态及相关效应引入量子力学概念, 这不仅对粉末冶金, 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 7 8 粉末冶金材料科学与工程 2 0 1 2 年 6月 而且对材料科学与工程 ,均有重大意义。 粉末冶金新技术和新材料的 出现和应用,丰富 了 粉末冶金 的内涵 , 标 志粉末冶金进入崭新 的发展阶段 。 3 粉末冶金定义的演变 “粉 末 冶 金 ” 这 一 术 语 译 自 英 文 “ p o wd e r me t a l l u r g y ” 。近 代 粉 末 冶 金 发 展 初 期 ,德 国 技 术 文 献 曾 提 出 术 语 “ Me t al l o k e r a mi k ”, 意 为 “金 属 陶 制 术 ” 。 2 0 世 纪 6 0 年 代 以 前 俄 文 文 献 曾沿 用 为“ M e T a .r/ n o K e p a M r l K a ”, 并派生出 “M e T a .ri J / o K e p a M H q e C K I4 ” 。 1 9 4 3 年 版 K i e f f e r R和 Ho t o p w 专著 P u l v e r me t a l l u r g i e u n d S i n t e r w e r k s t o f f e 粉 末冶金和烧结材料 ] 中说到 S k a u p y F根据用金属粉 末压制和烧 结制成金属零件 的方法与陶瓷生产相似 , 造出“ Me t a l l o k e r a mi k ” 这个词作为定义这种方法 的术 语 ,而 英语 国家使用 的“ p o w d e r me t a l l u r gy” ,概 念更 为广泛 , 已逐渐取代“ Me t a l l o k e r a m i k ” 。K i e f f e r R 和 H o t o p W 这本专著 的书名 ,说 明那 时德语 国家 已接纳 ‘ p o w d e r me t a l l u r g y ” 即“ P u l v e r me t a l l u r g i e ” 这一术语 。 2 0 世 纪 6 O 年 代 以后 ,各 国基 本上均 采 用 ‘ p o w d e r me t a l l u r gy ” 。 从古代块炼铁到 1 8 ~ 1 9 世 纪欧洲采用粉末冶金法 制铂 ,粉末冶金 的主要贡献 是避 开熔炼高温 的困难 。 因而近代通过粉末体烧结致密化的途径制造金属材料 和制 品,而不沿用此前工业上唯一使用并为人们所 熟 知的熔炼一 铸造方法,顺理成章成为粉末冶金的基本 特征 。正因为如此 ,从 2 0世纪 4 0年代 K i e ff e r R 和 H o t o p W 到 8 0年代 L e n e l F V t , 权威粉末冶金文献大 都 以熔炼一 铸造法作为对 比来定义粉末冶金法。例如 , 1 9 5 5 年第 1 本引入中国的鲍洛克和奥尔霍夫著 粉末 冶金学普通教程 1 9 4 8 年版1 【 ] ,开篇首句就是 “ 不 用熔炼和铸造,而用金属粉末制造零件的方法,叫做 粉末冶金 。 ” 熔炼一 铸造法一直是工业生产金属材料和制品的 主要手段 ,与其 对照来定义粉 末冶金 ,有助 于廓清粉 末 冶金技术在金属材料制备和成形加工业中 的角色 ; 同时,国内外粉末冶金工作者在推广粉末冶金产品的 不懈努力中,拿熔炼一 铸造法作对比有助于具体论证 粉末冶金的优越性和先进性。这种定义反映了长时期 人们对粉末冶金本质或内涵的认识,其诠释方式也是 出于发展粉末冶金事业 的需要 。近代粉末冶金更重要 的特点,即作为开发新 型材料 的有效手段早 已崭露头 角 。延性钨、硬 质合金 、多孔金属 、烧结金属摩擦材 料 、电触头材料 ,等等,都只能用粉末冶金 工艺制 备。 遗憾 的是 ,粉末冶金学术界却一直未将粉末冶金当时 就 是 1 种先进技术 的重要属性提到足够的高度。 如上 节所述 ,白2 0世纪中叶开始 , 粉末冶金技术 在材料科学与工程方面 不断取 得突破 ,现代粉末冶金 技术的先进性属性曰益彰显。另一方面,熔炼高温己 逐渐不是制备材料 的障碍 ,而某些粉末冶金 方法 也接 纳熔炼技术 如雾化制粉和喷射成形 。面对粉末冶金 技术 的新发展 , 科 学技术 界对其 内涵的认识逐步深化 。 同时 , 2 0世纪 6 0年代科学技术 界提 出了 “ 材料科学 ” 的概念 。1 9 8 6 年提 出了“ 材料科 学与工程” 学科。 2 0世 纪下叶 出现 了 “ 高技术”和 “ 高 新技术 ”的提法 ,其 中包括新材料技术。在这样的背景下,粉末冶金学术 界界定“ 粉末冶金” , 才有意或无意淡化与熔炼铸造法 的对 比,而突 出 “ 高新技术 ”的属性。例如 ,1 9 9 7年 出版的黄培 云主编 粉末冶金原理r 第 2 版 【 2 】 绪论第 l 句对 “ 粉末冶金 ”的定义是 “ 粉末冶金 是用金属粉 末 或金属粉末 与非金 属粉末 的混合物 作为原料 ,经 过成形和烧结制造金属材料、复合材料 以及各种类 型 制 品的工艺过程 ” ;并指出“ 粉 末冶金法既是一种能 生产具有特殊性能材料的技术,又是一种制造廉价优 质机械零件 的工艺 ” , 全面介绍 了粉末冶金材料和制 品在 工业和 高新技术产业 中的应用 只是在论述粉末 冶金材 料的优 点时,才 以熔炼一 铸造法作 为比较对象 , 且所 占篇幅不多。又如 1 9 9 7年 出版 的王盘鑫主编 的 粉末冶金学[ 3 】 ,绪论中对粉末冶金定义、特点及 应用 的论述 ,也强调 了粉末冶金的先进性 。笔者赞 同 这种作法 。 4 结 束语 从 1 9 世纪 到 2 0 世 纪初 ,采取 粉末体烧结致密化 避开熔 炼高温 而成功 制取铂和难熔金 属 ,导致近代粉 末冶金兴起 。2 0 世纪 以来 ,粉末冶金技术通过 自身的 发展 ,以及与其它学科 的交融 ,其 内涵得以逐渐延伸 和拓展。采用粉末冶金技术不再只是避开熔炼高温困 难 的权宜之计 。现代粉末冶金技术凭借 发展高性能金 属材料和 复合材 料的卓 越成果 ,将金属材 料科学与工 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 7 卷第 3期 李祖德粉末冶金内涵百年演变 2 7 9 程提高到新的高度 ,加强了作为新材料技术重要组成 的地位 。 粉末冶金技术 的特 点可归纳 为以下 3 个方面 1 粉末冶金技术的内禀特征是粉末体烧结致密 化 粉末体烧结过程中其组元或主要组元呈固态 。明 显改善材料组织和性 能,或制造 熔炼法不能制造的具 有独特组织 结构 的高性 能材料 , 皆源 于这一特 征; 2 粉末冶金技术在同一过程中完成金属材料制 备与制品成形加工,是材料制备和成形加工的先进技 术 ; 3 粉末冶金技术可采用极限条件, 或与其他科学 技 术互相渗透 ,开发性能优异 的新型材料 ,提 升新材 料技 术 。 粉末冶金技术作为将金属材料制备与制品成形加 工结合起来的先进技术,符合现代材料加工技术包括 过程综合、技术综合和学科综合的总体发展趋势,己 跻 身于 先进 金属成形技术之列 。 英 国学者 Wh i t e h e a d AN 在其著 作 S c i e n c e a n d t h e Mo d e r n wlo r 1 d f l l J 中精辟论述 了 “ 发 明的方法 ” 的重要 意义 ,强调 “ 发 明的方法 ”的重要价值远远超 过所 发明的新事物 ,诸如铁路、 电极 、无线 电、纺织 机和综合燃料,等等。他指出“ 1 9世纪最伟大的发 明就 是找到 了发明的方法 ,并且 “ 我们 的注意 力应该 集 中到方法 本身。这才是震撼古老文 明基础 的真 正新 鲜事物 。 ” Wh i t e h e a d AN 的论 点同样适 用于粉 末冶金。 可以说诸如钨丝使电灯进入寻常百姓家,硬质合金 成为工具材料的王者,核燃料元件支撑核能工业,等 等 ,虽然这些材料和制 品在工业 生产和 人类 生活中发 挥了重要作用,然而,发明这些材料和制品所凭借的 方法粉末冶金,才是最具有强大生命力的 “ 真正 新鲜事物 ” 。 2 0世纪 8 0年代中期,发达国家提出了材料的智 能 化 制 备和 成 形 加 工技 术 i n t e l l i g e n t p r o c e s s i n g o f ma t e r i a l s 的基本 概念 】 。这种技术 以广义 的性 能 目标 f 包括使用性能、生产成本、效益和环境等 为设计依 据,应用计算机控制加工技术,对材料组织和性能、 加工工艺参数进行在线闭环控制,实现精确制造,以 获得最佳组织性能与成形加工质量。目前已开展研究 的材 料智能化制备和成形加工技术项 目有不少属 于粉 末冶金范畴,如粉末注射成形、热等静压、快速凝 固、 喷射沉积, 等等。 粉末冶金技术本身具备实施 “ 材 料智能化制备和成形加工技术”的优势,在粉末冶金 过程中引入 “ 材料智能化制备和成形加工技术”的先 进理念,将 使两者 交相 生辉 。 致 谢 中南大学徐润泽教授、赵慕岳教授,株洲硬质合 金集团公司张荆门教授, 上海材料研究所吴菊清教授, 中国科 学院金属研 究所王崇琳教授 ,北京科技大学尹 声教授,同济大学严彪教授,作者就读武汉大学物理 系的同班同学钢铁研究总院张晋远教授、中国科学院 金属研 究所 吴维 教授和徐乐英教授 ,对本 文进行 了 认真 审阅,谨表谢忱 。 REFERENCES [ 1 ] 杨瑞成, 丁 旭, 陈 奎. 材料科学与材料世界【 M] .北京 化 学工业出版社. 2 0 0 5 2 - 8 . 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