粉末冶金

金屬粉末與粉末冶金的材料特性分析解決方案

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粉末冶金是一個概括性術語,其涵蓋了用來利用金屬粉末製造金屬組件的數個製程。主要製程包括:


為了實現這些金屬組件始終如一的高品質,必須仔細分析金屬粉末的特性,以確保粉末流動性、堆積及摩擦保持良好,金屬成分達到最佳。Malvern Panalytical 針對這些製程提供了數種材料特性分析解決方案。

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材料表徵為何對粉末冶金很重要?

使用粉末冶金所生產組件的性質在很大程度上取決於它的底層微觀結構。而這又取決於原料的性質以及所使用的製程條件。在固定製程中,最大的變數是源自材料。不一致的材料性質會導致成品組件性質不一致。因此,製造商必須瞭解並能夠最佳化其材料表徵,這樣才能使用粉末冶金生產出品質始終如一的組件。

對於粉末冶金而言,哪些特性很重要?

在粉末冶金製程中,顆粒大小 和顆粒形狀是重要的參數,因為它們會影響一些重要的性質,例如粉末流動性、粉末堆積以及顆粒間的摩擦。這些性質都必須達到最佳化,坯體和燒結組件才能達到所需的強度和密度。化學成分同樣也非常重要,因為金屬粉末需要符合所指定材料的合金成分,而這可能會影響到成品零件的性質。

結晶結構 也會影響金屬粉末和最終組件的機械性質。因此,必須對粉末生產和粉末金屬零件製造流程進行設計,以生產出具有正確相成分、晶粒大小和織構且適合所需應用的材料 – 同時將 殘餘應力 降到最低。

最後,對於金屬射出成型等製程而言,其中的原料材料是粉末在聚合物/蠟基質中的分散形式,所以原料的流變性質就變得非常重要。這些性質會受包括顆粒大小、形狀與濃度在內的顆粒特性,以及分子量 和 分子結構 等黏著劑特性的影響。因此,製造商必須能夠控制這些特性。

精選內容

Malvern Panalytical 提供哪些粉末冶金解決方案?

為了支援 AM 製造商在粉末冶金製程中進行材料表徵,我們提供了一些分析工具。對於顆粒表徵,我們的主要解決方案是 Mastersizer 3000 與 Morphologi 4 – 具有高階自動化功能的桌上型儀器。Mastersizer 3000使用雷射繞射來量測顆粒大小分佈。也可以通過我們的 Insitec 儀器來線上使用此技術。對於顆粒形狀分析,Morphologi 4 自動成像系統使用數位相機來捕捉分散顆粒的高品質 2D 影像,並提供顆粒特定大小與形狀資訊。

對於元素分析,我們提供了X 光螢光 (XRF)解決方案,有立地式 (Zetium)和桌上型 (Epsilon) 兩種形式可供使用,具體取決於應用需求。此外,為了支援結構與結晶分析,我們的主要解決方案是 X 光繞射 (XRD),我們在立地式 (Empyrean) 和桌上型 (Aeris) 系統中都提供了此一解決方案。最後,為了確定聚合物材料的分子量與結構,我們提供了 Omnisec 作為主要解決方案,此一解決方案使用凝膠滲透層析法。

精選產品

Empyrean 系列

金屬、聚合物與陶瓷的進階微結構分析
Empyrean 系列

Zetium 系列

金屬粉末與組件的進階元素分析
Zetium 系列

Mastersizer 3000

金屬、陶瓷與聚合物粉末的完整顆粒大小分佈
Mastersizer 3000

OMNISEC

確定聚合物材料分子量、大小與結構
OMNISEC

Morphologi 4

金屬、陶瓷與聚合物粉末的顆粒大小與形狀分析
Morphologi 4

Aeris

用於金屬與合金直觀式相位分析的桌上型 XRD
Aeris

Epsilon 4

用於金屬粉末簡單元素分析的桌上型 XRF
Epsilon 4

Insitec 系列

用於研磨、篩分與霧化製程的線上顆粒大小測定
Insitec 系列