導(dǎo)語：如何才能寫好一篇粉末冶金的意義，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。

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關(guān)鍵詞：粉末冶金 生產(chǎn)工藝 粉末冶金高速鋼 粉末注射成形

中圖分類號(hào)：TF12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（a）-0098-02

粉末冶金具有高效節(jié)能、節(jié)省材料、保護(hù)環(huán)境以及能夠進(jìn)行金屬成形的批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。而粉末冶金的工藝步驟主要是先制取粉末，然后將粉末原料的配量進(jìn)行混合，最后將其成形并凝固。粉末冶金可以根據(jù)材料所具有的性能要求以及零件所需使用的性能要求，在一定的范圍當(dāng)中對(duì)材料的成分進(jìn)行混合[1]。粉末冶金產(chǎn)業(yè)當(dāng)中所制造生產(chǎn)出來的產(chǎn)品基本上都鐵基方面的機(jī)械零件。根據(jù)粉末冶金工藝的工藝特點(diǎn)來看，粉末冶金還可以將其制成高熔點(diǎn)的金屬，就比如鎢和鉬這兩種高熔點(diǎn)金屬，同時(shí)也可制成金屬陶瓷的材料，像一些質(zhì)地堅(jiān)硬的合金以及一些高溫材料。還有多孔材料、假合金、過濾材料、摩擦材料等一系列的材料，這些材料的生產(chǎn)和制造只能夠使用粉末冶金的工藝來進(jìn)行制備和生產(chǎn)，因此粉末冶金工藝完全具有跨越傳統(tǒng)冶金工藝的可能性。在粉末冶金高速工具鋼和粉末注射成型這兩大冶金工藝發(fā)展最為突出。

1 粉末冶金高速鋼

粉末冶金新工藝，氣霧化的高速鋼粉末顆粒進(jìn)行冷卻的速度通常都比較高，而且這些高速鋼的粉末顆粒當(dāng)中也已經(jīng)不存在偏析的粉末用熱情況，和鑄鍛形成的高速鋼相比，具有無偏析、顆粒小、分布均勻；熱加工方面的性能較好；可磨性較高；在熱處理方面變形比較??；力學(xué)性能優(yōu)異；提升了刀具切削的壽命，真正擴(kuò)大了其使用的領(lǐng)域和范圍等一系列優(yōu)質(zhì)的性能。對(duì)粉末冶金高速鋼的研究最早起始于20世紀(jì)70年代的美國(guó)和瑞典的兩家著名工業(yè)工廠，當(dāng)時(shí)的主要工藝路線使用的是氣霧化制粉以及熱等靜壓等相關(guān)的技術(shù)。如今粉末高速鋼的產(chǎn)量已經(jīng)占據(jù)鑄鍛高速鋼全部產(chǎn)量的10%～15%，國(guó)外目前所擁有的，具有代表性的粉末冶金高速鋼的生產(chǎn)企業(yè)至少有5家，主要有美國(guó)、烏克蘭、瑞典、法國(guó)、奧地利以及日本等國(guó)，其中美國(guó)在高速鋼方面的用量以及遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了普通容量的高速鋼[2]。如今，國(guó)外工業(yè)企業(yè)內(nèi)的粉末冶金高速鋼的產(chǎn)量發(fā)展以及達(dá)到了第三代的技術(shù)水平，此前第一代為20世紀(jì)70年代美國(guó)和瑞典內(nèi)的兩家企業(yè)所投入生產(chǎn)的高速工具鋼，而第二代則為1994年，法國(guó)高速鋼公司以及瑞典的工業(yè)企業(yè)改進(jìn)了制備氣霧化前鋼液的熔煉工藝，這種改進(jìn)工藝所生產(chǎn)出的產(chǎn)品即為第二代。第三代就是2000年，由Bohler-Uddeholm集團(tuán)，進(jìn)行全線投產(chǎn)，且質(zhì)量比起第二代還有所加強(qiáng)的高速鋼。在對(duì)生產(chǎn)線的鋼熔煉工藝方面，對(duì)噴粉設(shè)備加以改進(jìn)，同時(shí)對(duì)由氮?dú)忪F化后的粉末顆粒的尺寸進(jìn)行細(xì)化。正是粉末顆粒尺寸的細(xì)化，促使第三代的高速鋼在抗彎強(qiáng)度方面比起第二代還要提高到20%以上。所以，第三代的高速鋼在生產(chǎn)工藝方面主要是以微小純凈為主。

2 粉末冶金工具鋼

2.1 高釩冷作模具鋼

這種鋼的類型主要是利用粉末冶金的工藝特點(diǎn)來對(duì)冷作工具鋼進(jìn)行開發(fā)，其中最主要的區(qū)別就是增加合金當(dāng)?shù)拟C含量來提升合金的耐磨性，而第一個(gè)被作為高性能耐磨鋼材的是CPM 10V，這一類型的鋼材在CPM系列的粉末冶金高釩冷作模具鋼當(dāng)中是一種最具代表性的鋼材。在Crucible 集團(tuán)當(dāng)中也逐漸形成了含釩高達(dá)1%～18%的耐磨工具鋼[3]。這類性能較高的工具鋼開始廣泛的應(yīng)用于冷作沖頭以及在模具方面，主要適用于耐磨損的方面。由北京安泰科技公司研發(fā)的AHP9VNb2在成本方面對(duì)比Microclean K390要低很多，不過在硬度上卻和AHP10V相差不多，而抗彎性卻提高了10%左右。

2.2 耐蝕耐磨工具鋼

在眾多制造操作當(dāng)中，通常工具和其耐磨的部件在承受運(yùn)動(dòng)部件或者是其他的一些工作介質(zhì)的研磨顆粒的接觸而出現(xiàn)的磨損情況，一般很容易受到潮濕、酸或者是其他的一些腐蝕性的作用等。所以，針對(duì)這些工作就需要研發(fā)出一些高性能的耐磨耐蝕的粉末冶金工具鋼。

如表1所示，粉末冶金耐磨耐蝕材料含有約14%～24%Cr，約3%～15%V，約1%～3%Mo，這些材料總和大約117%～3175%C。

2.3 粉末冶金易切削工具鋼

粉末冶金的發(fā)展主要是為了能夠有效的提高工具模材料的可磨削性能，以及降低工具模在加工方面的成本。通常需要采用添加硫含量的形式來對(duì)可磨削性能進(jìn)行提升，不過如果采用的是傳統(tǒng)的鑄鍛生產(chǎn)法的話，則較高的硫就可能會(huì)增加材料的熱脆，促使其韌性開始下降的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，針對(duì)這些問題，只需使用粉末冶金工藝就能獲得很好的解決。

3 粉末注射成型的發(fā)展

3.1 粉末注射成型的發(fā)展現(xiàn)狀

技術(shù)注射所生產(chǎn)出的元器件通常應(yīng)用的領(lǐng)域范圍比較廣，像在IT、醫(yī)療、機(jī)械汽車以及通信方面等，都對(duì)這類元器件有所應(yīng)用。這個(gè)不同于MIM在市場(chǎng)產(chǎn)品當(dāng)中的份額是因地域而異，其中汽車行業(yè)在歐洲方面的市場(chǎng)份額大約占據(jù)著50%以上，形成了一種主導(dǎo)性的地位，而在北美洲地域應(yīng)用占據(jù)主導(dǎo)的行業(yè)則是醫(yī)療以及牙科方面的應(yīng)用。通過對(duì)這些資料的分析，可以看出在汽車方面的應(yīng)用在往后必將有著相當(dāng)可觀的增長(zhǎng)值，主要是在PIM高溫汽油和柴油引擎的渦輪減壓器等方面。

3.2 粉末微注射成形新工藝

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，全球?qū)τ诰?xì)及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件需求越來越大，因此粉末微注射技術(shù)開始推出，其所制備出來的微型零件的質(zhì)量幾乎以毫克來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)還保留了傳統(tǒng)方面的PIM，所以粉末微注射技術(shù)有著批量生產(chǎn)精細(xì)復(fù)雜形狀的微型零部件的重要潛力。而微注射技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域具體有：（1）化學(xué)工具，粉末微注射技術(shù)在微化學(xué)當(dāng)中主要制備出作用于微反應(yīng)器、混合器以及交換器等微流體的裝置等[4]。（2）在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)上主要是用于制備微型的人骨結(jié)構(gòu)、微型的外科儀器組件以及牙科微型元件等等醫(yī)療方面的器具。（3）共注射成型方面，可用于共注射成形領(lǐng)域。可以將磁性材料和非磁性材料以及硬性、軟性材料、導(dǎo)電和絕緣材料等有效的結(jié)合起來。（4）微型零部件，主要是一些微型的機(jī)械零件，像一些小齒輪、葉輪或者是拉伸部件等。

4 結(jié)語

綜上所述，粉末冶金生產(chǎn)工藝的發(fā)展主要分為粉末冶金高速工具鋼和粉末注射成型這兩大冶金工藝發(fā)展類別，這兩種冶金工藝發(fā)展類型經(jīng)過多年的探索和研究，如今已經(jīng)趨于完善，并廣泛的運(yùn)用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

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（一）博弈模型的構(gòu)建

考慮在國(guó)有壟斷行業(yè)特定區(qū)域有4個(gè)博弈主體：政府、國(guó)有民航企業(yè)、潛在進(jìn)入者民營(yíng)企業(yè)、消費(fèi)者。由于在研究政府對(duì)民營(yíng)企業(yè)準(zhǔn)入規(guī)定過程中，消費(fèi)者的影響并不直接，所以只考慮消費(fèi)者被動(dòng)接受市場(chǎng)結(jié)構(gòu)變化，不考慮其參與民營(yíng)企業(yè)準(zhǔn)入博弈。由于國(guó)有民航企業(yè)在運(yùn)營(yíng)時(shí)要投入沉淀成本，以Z1表示，因此它的成本函數(shù)修正為C1=c1Q1+Z1。同時(shí)由于制度的規(guī)定，國(guó)有民航企業(yè)也要繳納一定的與利潤(rùn)相關(guān)的稅額，稅率以r1表示，因此其凈收益為

民營(yíng)企業(yè)被國(guó)有民航企業(yè)的利潤(rùn)吸引進(jìn)入。剛進(jìn)入要付出的沉淀成本為Z2，進(jìn)入時(shí)受抵制的成本為E。同樣地，民營(yíng)企業(yè)要繳納的稅率為，因此其凈收益為

政府相關(guān)部門負(fù)責(zé)對(duì)國(guó)有民航企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)的監(jiān)管，從政府稅收中獲得財(cái)政收入。假設(shè)政府效率為，理想政府的目標(biāo)是社會(huì)福利最大化，低效率政府是自身收益 最大化。當(dāng)只有壟斷企業(yè)時(shí)政府的目標(biāo)效用函數(shù)：

（二）民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入民航業(yè)的博弈過程分析

由于國(guó)有民航企業(yè)利潤(rùn)的吸引，進(jìn)入前投入沉淀成本Z2，向政府發(fā)出申請(qǐng)，試圖進(jìn)入民航業(yè)，如果政府拒絕其進(jìn)入，博弈結(jié)束。如果政府斟酌，民營(yíng)企業(yè)繼續(xù)進(jìn)入，國(guó)有企業(yè)實(shí)施抵制措施，如果此時(shí)政府拒絕，博弈結(jié)束。當(dāng)政府允許民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入，國(guó)有企業(yè)默許或抵制，民營(yíng)企業(yè)繼續(xù)進(jìn)入或退出，直至出現(xiàn)納什均衡。

設(shè)定政府審批通過民營(yíng)企業(yè)的進(jìn)入申請(qǐng)，此時(shí)國(guó)有航空企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)之間存在著完全信息靜態(tài)博弈，國(guó)有航空企業(yè)的戰(zhàn)略集是（威脅，等待）（即國(guó)有航空企業(yè)采取掠奪性定價(jià)威脅民營(yíng)企業(yè)的預(yù)期進(jìn)入，或者短期內(nèi)繼續(xù)維持價(jià)格不變），民營(yíng)企業(yè)的戰(zhàn)略集是（差異化進(jìn)入，同質(zhì)化進(jìn)入）（即民營(yíng)企業(yè)以差異化新產(chǎn)品進(jìn)入，或者以同質(zhì)化產(chǎn)品進(jìn)入），構(gòu)造博弈矩陣為：

如果民營(yíng)企業(yè)以同質(zhì)化產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大變化，會(huì)遭到國(guó)有壟斷企業(yè)掠奪性低價(jià)的威脅而不能進(jìn)入。民營(yíng)企業(yè)選擇低價(jià)格產(chǎn)品進(jìn)入，國(guó)有航空企業(yè)的利潤(rùn)減為0。博弈中國(guó)有航空企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)的凈收益關(guān)系為：。異質(zhì)化進(jìn)入是民營(yíng)企業(yè)的占優(yōu)策略，而該模型中不存在納什均衡，所以，無論國(guó)有航空是否威脅進(jìn)入，民營(yíng)企業(yè)都選擇以低價(jià)格進(jìn)入。由于民航市場(chǎng)不會(huì)自動(dòng)達(dá)到納什均衡，所以就要政府的介入，以達(dá)到社會(huì)福利最優(yōu)，也就是鼓勵(lì)民營(yíng)航空企業(yè)以異質(zhì)化產(chǎn)品進(jìn)入，對(duì)國(guó)有民航企業(yè)形成一定的威懾作用，從而鼓勵(lì)其改革創(chuàng)新，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，達(dá)到資源利用最大化。

三、政策建議

1.放松對(duì)民航業(yè)的管制。嚴(yán)格的航空管制本身是剛性的進(jìn)入壁壘，并替代了其他進(jìn)入壁壘。由于嚴(yán)格的管制造成了航線、航油、航材、飛行員、機(jī)場(chǎng)等要素市場(chǎng)的滯后，民營(yíng)航空難以在要素市場(chǎng)進(jìn)行資源的優(yōu)化配置，使其爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額的手段非常有限。

2.理想政府會(huì)考慮消費(fèi)者剩余增加是否足以彌補(bǔ)政府受損而做決策，進(jìn)入門檻相對(duì)較高，此時(shí)即使政府以良好的制度設(shè)計(jì)和環(huán)境允許民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入，但民營(yíng)企業(yè)還會(huì)遇到很多困難和障礙而碰壁，政府必須從產(chǎn)品和要素市場(chǎng)上對(duì)民營(yíng)和國(guó)有民航企業(yè)加以引導(dǎo)、調(diào)控。

3.在國(guó)有寡頭壟斷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下，規(guī)模經(jīng)濟(jì)形成的進(jìn)入壁壘的存在決定了應(yīng)實(shí)施不對(duì)稱管制。規(guī)模經(jīng)濟(jì)使實(shí)施有利于民營(yíng)航空的制度變遷極其困難。因此，除放松管制外，應(yīng)傾斜性地采取有利于民營(yíng)航空公司的不對(duì)稱管制，通過制度間的互動(dòng)推進(jìn)市場(chǎng)化改革。

參考文獻(xiàn)

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[2]Takashi Negishi. Marx，economies of scale，and the falling rate of profit[J].Japan and the World Economy，1998(10)

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[關(guān)鍵詞]Al；Zn；Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料；組織和性能；影響

中圖分類號(hào)：TB333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0337-01

20世界40年代，我國(guó)對(duì)鐵基粉末冶金摩擦材料就開始了研究，在50年代，將其應(yīng)用在了航天領(lǐng)域。鐵基材料不僅耐高溫，而且承載能力強(qiáng)，價(jià)格低廉。但是，鐵基粉末冶金摩擦材料與鋼鐵等金屬材料混合使用時(shí)，容易發(fā)生粘結(jié)【1】。為降低鐵的塑性，使其強(qiáng)度得到進(jìn)一步增強(qiáng)，因此添加了其他元素來達(dá)到這一目的。在上世紀(jì)60年代，我國(guó)開始研制鐵基粉末冶金制動(dòng)材料，并且取得了一定成就。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，摩擦材料的應(yīng)用更加廣泛，對(duì)制動(dòng)性能的要求更加嚴(yán)格。鑒于此，本文結(jié)合新工藝、新技術(shù)對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料展開進(jìn)一步的研究和探討。

一.粉末冶金摩擦材料新技術(shù)

實(shí)踐表明，當(dāng)前廣泛使用的鐘罩爐加壓燒結(jié)法存在能耗大、原材料利用率低、成本較大等缺點(diǎn)。因此，新工藝、新技術(shù)的研究是為了在保證產(chǎn)品性能的前提下，保證生產(chǎn)成本最低，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（一）無壓燒結(jié)工藝

研究資料表明，傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝最突出的問題就是資源浪費(fèi)【2】。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝，無壓燒結(jié)工藝不需要施加壓力就能夠?qū)崿F(xiàn)材料的燒結(jié)，因此，這一項(xiàng)新型的工藝得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)實(shí)中，無壓燒結(jié)工藝主要有軋制法、電鍍法以及離子噴涂法等。該項(xiàng)工藝制備的材料具有摩擦系數(shù)小、孔隙率較高等特點(diǎn)。

（二）粉末軋制工藝

此種工藝指的是壓實(shí)被引入旋轉(zhuǎn)軋輥之間的粉末，使之形成粘聚狀態(tài)的半成品，然后對(duì)其進(jìn)行活化燒結(jié)的一種工藝。通過實(shí)踐表明，粉末軋制工藝所制備的材料，具有較高的使用性能。

（三）表面處理技術(shù)

表面處理技術(shù)主要包含兩個(gè)方面，一是通過對(duì)材料表面進(jìn)行滲氮、滲硼及硼鉻共滲來達(dá)到摩擦材料燒結(jié)的目的；另一方面，通過處理材料表面，使其形成氧化膜。而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和改善多層燒結(jié)，是通過骨架與粉末層的粘結(jié)來實(shí)現(xiàn)的【3】。

二.Al、Zn對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響

（一）.試驗(yàn)方案

為了進(jìn)一步了解Al、Zn對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響，本文進(jìn)行了試驗(yàn)分析。本實(shí)驗(yàn)用純度大于99%的Al和Zn及純度大于99.5%的Fe-18Cu各200目。并結(jié)合試驗(yàn)需要，準(zhǔn)備了最先進(jìn)的試驗(yàn)機(jī)、混料機(jī)、顯微鏡等設(shè)備。本實(shí)驗(yàn)中，試樣制備的工藝為：原料配料、混合壓制加壓燒結(jié)。為了保障試驗(yàn)的可靠性，對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)置，對(duì)各項(xiàng)材料性能也進(jìn)行了專業(yè)的測(cè)試。

（二）. Al對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響

眾所周知，Cu不僅導(dǎo)熱性能好，而且抗氧化能力強(qiáng)，因此和鐵質(zhì)對(duì)偶件的相溶性比較小，因此銅基摩擦材料耐磨且結(jié)合平穩(wěn)。但是，在高負(fù)荷條件下，銅基粉末冶金摩擦材料摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。因此，結(jié)合鐵基與銅基材料的優(yōu)點(diǎn)，研制新型的摩擦材料有非常重要的意義。

通過試驗(yàn)表明：

（1）Al 元素添加量對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能有一定的影響。當(dāng)添加量低于3%時(shí)，材料組織有 AlCu4新相生成，其基體組織也被細(xì)化，而且晶粒分布非常均勻。當(dāng)添加量不斷增加時(shí)，材料的力學(xué)性能也不斷提高。試驗(yàn)表明，當(dāng)Al 元素添加量為 2%時(shí)，基體力學(xué)性能最好，硬度達(dá)到95.5HB，抗壓強(qiáng)度達(dá)到368Mpa。

（2）試驗(yàn)表明，當(dāng)Al含量增加時(shí)，材料摩擦系數(shù)先呈上升趨勢(shì)，而后又緩慢下降；當(dāng)Al含量等于2%時(shí)，材料表面形成致密的薄氧化膜；當(dāng)Al含量等于3%時(shí)，材料表面生成較厚氧化膜，而且容易剝落；此外，試驗(yàn)表明材料的磨損主要為犁削磨損。

（3）Zn對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響

Zn具有強(qiáng)化基體的功能，通過試驗(yàn)表明，Zn對(duì)Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響如下：

（1）當(dāng)添加0%-2%的Zn元素時(shí)，材料在顯微鏡下顯示有FeZn3新相生成，添加Zn的材料組織孔隙率下降，晶粒細(xì)化；當(dāng)Zn含量增加時(shí)，材料的抗壓強(qiáng)度先呈上升趨勢(shì)，后逐漸下降；當(dāng)Zn含量為1%時(shí)，該材料硬度和抗壓強(qiáng)度最佳，分別達(dá)到103HB和383MPa。

（2）當(dāng)加大Zn元素的添加量時(shí)，材料的摩擦系數(shù)先下降后上升。在轉(zhuǎn)速500r/min、Zn含量為1%時(shí)，摩擦系數(shù)為0.268；當(dāng)轉(zhuǎn)速1500r/min、Zn含量為1.5%時(shí)，摩擦系數(shù)為0.260；在轉(zhuǎn)速為中速時(shí)，加入Zn元素的材料的磨損形式為氧化磨損；當(dāng)轉(zhuǎn)速為高速時(shí)，材料磨損形式主要是疲勞磨損以及磨粒磨損。

三. 結(jié)束語

鐵基粉末冶金摩擦材料和鐵質(zhì)對(duì)偶件有較大的相溶性，所以容易在摩擦?xí)r拉傷對(duì)偶表面，甚至產(chǎn)生較深的溝槽，導(dǎo)致制動(dòng)性能降低或不穩(wěn)定。而銅基摩擦材料，不僅抗氧化性能較好，而且耐磨性好，但是銅基摩擦材料的制備成本較高。因此，要滿足使用性能以及考慮經(jīng)濟(jì)成本，研發(fā)價(jià)格經(jīng)濟(jì)、性能又好的摩擦材料是當(dāng)前市場(chǎng)備受關(guān)注的問題。本文主要結(jié)合新工藝和新技術(shù)，對(duì)鐵銅基粉末冶金摩擦材料進(jìn)行試驗(yàn)和研究，并且從物理性能以及力學(xué)性能等多方面來闡述研究結(jié)果，從而揭示Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料的組織結(jié)構(gòu)和性能，為Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料的進(jìn)一步應(yīng)用與開發(fā)提供科學(xué)的資料【4】。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

論文關(guān)鍵詞： 金融學(xué)專業(yè)　人才培養(yǎng)模式　教育教學(xué)改革　理論與實(shí)踐

論文摘 要： 作者從本校金融學(xué)本科專業(yè)教育面臨的外部環(huán)境變化與挑戰(zhàn)入手，指出了本校原有金融高等教育發(fā)展模式存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出了構(gòu)建本校金融高等教育模式即“商學(xué)院”模式的觀點(diǎn)，旨在培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)面寬、綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型金融人才，為此相應(yīng)地規(guī)劃了課程體系和實(shí)踐性內(nèi)容，并提出了教材的選用原則、教學(xué)方法與教學(xué)手段改進(jìn)的措施。

一、我校金融學(xué)本科專業(yè)教育面臨的外部環(huán)境變化與挑戰(zhàn)

21世紀(jì)的金融發(fā)展呈現(xiàn)出不同于以往金融階段的新特點(diǎn)及新趨勢(shì)，伴隨著這些新特點(diǎn)和新趨勢(shì)，銀行經(jīng)營(yíng)的理念也必將發(fā)生新的變化，與此同時(shí)，銀行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)越來越激烈。銀行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)。能夠適應(yīng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)型、國(guó)際性、復(fù)合型、高素質(zhì)的金融人才在我國(guó)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，而我區(qū)現(xiàn)有金融從業(yè)人員中這類人才則更是少之又少，這將嚴(yán)重阻礙我區(qū)金融業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也給擔(dān)負(fù)培養(yǎng)高素質(zhì)金融人才重任的金融高等教育帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。面對(duì)新世紀(jì)、新經(jīng)濟(jì)、新金融的沖擊和挑戰(zhàn)，有必要對(duì)我校金融本科專業(yè)的教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)方法進(jìn)行改革。

二、我校金融學(xué)高等教育發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.金融學(xué)高等教育培養(yǎng)目標(biāo)定得較高，缺乏特色。

現(xiàn)有的金融學(xué)本科專業(yè)制定的人才培養(yǎng)目標(biāo)未能較好地考慮金融業(yè)目前的發(fā)展?fàn)顩r、地方實(shí)際和本校實(shí)際情況，定得較高，未能注重在培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)的同時(shí)強(qiáng)調(diào)金融本科生從事金融實(shí)務(wù)工作的能力。

2.現(xiàn)有的金融學(xué)本科專業(yè)課程體系設(shè)置存在許多問題。

未能充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，并且不明確課程體系設(shè)置是走“經(jīng)濟(jì)學(xué)院”模式還是走“商學(xué)院”模式之路；未能很好地遵循循序漸進(jìn)的教育規(guī)律，分層安排四年的教學(xué)計(jì)劃，使層層之間能有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體；在課程體系設(shè)計(jì)上雖也設(shè)置了許多新課，但從教學(xué)內(nèi)容上看存在交叉重復(fù)現(xiàn)象，各課程之間的定位及邏輯關(guān)系未能恰當(dāng)?shù)靥幚砗茫鹊取?/p>

3.在教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)上也存在許多問題。

在教學(xué)手段上仍以教師講授為主，啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)應(yīng)用較少，未能注重案例教學(xué)、模擬教學(xué)模糊，與外界聯(lián)系較少，等等。

三、我校金融學(xué)本科專業(yè)教育教學(xué)改革的指導(dǎo)思想和原則

指導(dǎo)思想是：加強(qiáng)基礎(chǔ)，精簡(jiǎn)內(nèi)容，優(yōu)化課程，構(gòu)建多樣化人才培養(yǎng)新體系、全面推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。原則：（1）加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)，擴(kuò)大面向，培養(yǎng)復(fù)合型人才；（2）壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)、增加課外學(xué)時(shí)、減課不減壓，給學(xué)生更多的自主時(shí)間，還學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)和自主權(quán)給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)；（3）加強(qiáng)平臺(tái)課程建設(shè)，立體構(gòu)架課程體系，推動(dòng)課程體系整體優(yōu)化，建立有利于多樣化人才成長(zhǎng)的教學(xué)體系；（4）大力推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革，更新教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)課內(nèi)、課外結(jié)合，將課外教育環(huán)節(jié)全面納入培養(yǎng)計(jì)劃；（5）引入現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量；（6）立足知識(shí)傳授，注重能力培養(yǎng)，突出素質(zhì)提升，融知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)于一體，培養(yǎng)能面向未來世界、把握環(huán)境變化、適應(yīng)工作轉(zhuǎn)移的人才；（7）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力；（8）注重交流技能的培養(yǎng)。

四、我校金融學(xué)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

目前我國(guó)金融學(xué)教育呈現(xiàn)出多頭并進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)格局，傳統(tǒng)的金融學(xué)優(yōu)勢(shì)專業(yè)通過創(chuàng)新極力維持固有的地位，綜合性的一流大學(xué)依靠學(xué)校名牌和綜合資源優(yōu)勢(shì)搶奪高端市場(chǎng)，一般的綜合大學(xué)和各種?？菩源髮W(xué)遍地開花爭(zhēng)辦金融專業(yè)。對(duì)于我校金融專業(yè)而言，如何在下擠上壓、前堵后追的嚴(yán)峻形勢(shì)下找到自己的市場(chǎng)領(lǐng)域和發(fā)展空間，已經(jīng)成了一個(gè)非常重要的問題。根據(jù)我校金融學(xué)科的基礎(chǔ)和金融資源的整合能力，應(yīng)堅(jiān)持“立足兵團(tuán)，服務(wù)新疆，面向全國(guó)”的定位。因此，我校金融學(xué)科的發(fā)展要強(qiáng)調(diào)辦學(xué)特色，以差異性競(jìng)爭(zhēng)策略來獲得領(lǐng)先的地位，并將其落實(shí)到課程體系設(shè)置和具體教學(xué)之中。

結(jié)合以上專業(yè)定位，我們認(rèn)為我校金融學(xué)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)為：本專業(yè)培養(yǎng)具備管理、經(jīng)濟(jì)、法律、會(huì)計(jì)等方面的知識(shí)和能力，掌握金融學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)管理的基本理論和基本知識(shí)，具備從事金融業(yè)務(wù)操作和公司理財(cái)及投融資運(yùn)營(yíng)的基本能力，以及有較高的外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，能夠在銀行與非銀行金融機(jī)構(gòu)從事金融管理，以及在各類工商企業(yè)從事投融資業(yè)務(wù)工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

在該培養(yǎng)目標(biāo)中我們認(rèn)為應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：注重素質(zhì)教育和原理性教育；重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，尤其是應(yīng)用能力的培養(yǎng)；強(qiáng)化學(xué)生的外語水平和計(jì)算機(jī)的操作能力；注意培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和適應(yīng)社會(huì)的能力。

五、關(guān)于金融學(xué)本科專業(yè)課程體系的安排

在分析了西方國(guó)家金融學(xué)高等教育課程體系設(shè)置及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為我校金融學(xué)本科專業(yè)課程體系的安排應(yīng)該考慮前述培養(yǎng)目標(biāo)的界定，傾向于基礎(chǔ)性、適應(yīng)性、應(yīng)用型人才，參照國(guó)外“商學(xué)院”模式金融學(xué)科的課程設(shè)置，并結(jié)合我校的實(shí)際和金融發(fā)展新趨勢(shì)的需要，增加一些微觀應(yīng)用課程，進(jìn)行課程整合，適當(dāng)歸并和改革專業(yè)課以優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)，增加綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力。根據(jù)這個(gè)思路，在對(duì)金融學(xué)本科專業(yè)課程及知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析基礎(chǔ)上安排課程體系。該課程體系安排的特點(diǎn)是：（1）能依托我校經(jīng)、管、法等學(xué)科優(yōu)勢(shì)，突出金融學(xué)科發(fā)展中對(duì)財(cái)經(jīng)、管理、法律及理工知識(shí)交叉、滲透的特點(diǎn)，便于把學(xué)生培養(yǎng)成為能適應(yīng)金融學(xué)科理論及實(shí)踐性發(fā)展要求的復(fù)合型金融人才；（2）把金融領(lǐng)域中最重要、最基本的課程作為專業(yè)主干課，既涵蓋現(xiàn)代金融學(xué)的主要內(nèi)容，又符合國(guó)家教委對(duì)金融專業(yè)的統(tǒng)一要求，各專業(yè)方向的學(xué)生均要學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了寬口徑的要求；（3）注重了微觀應(yīng)用性課程，減少了重復(fù)設(shè)課的現(xiàn)象；（4）以《貨幣金融學(xué)》、《金融市場(chǎng)學(xué)》為專業(yè)基礎(chǔ)課，改變了傳統(tǒng)的以《貨幣銀行學(xué)》、《國(guó)際金融》為專業(yè)基礎(chǔ)課的觀點(diǎn)；（5）體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容向綜合化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

六、關(guān)于金融學(xué)本科專業(yè)教材的編寫與選用

教材是教學(xué)過程諸環(huán)節(jié)中一個(gè)十分重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，一套規(guī)范且高質(zhì)量的教材，是教師傳授知識(shí)的重要載體和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要依據(jù)，也是規(guī)范教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基本手段。在對(duì)國(guó)外教材進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，考慮到21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和高等教育改革的要求，21世紀(jì)我國(guó)高等教育教材的大體模式應(yīng)該是：21世紀(jì)優(yōu)秀的高等教育教材應(yīng)是由我國(guó)著名高等教育學(xué)家編寫，被大多數(shù)院校采納，能滿足培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要，全面系統(tǒng)反映現(xiàn)代高等教育的最新發(fā)展水平和趨勢(shì)，順應(yīng)信息時(shí)代的教育方式，并便于教學(xué)的新型教材。為此我校金融學(xué)本科專業(yè)教材選擇的基本程序是：（1）首選面向21世紀(jì)高等教育獲得一、二、三等獎(jiǎng)的教材；（2）選擇面向21世紀(jì)教育部推薦教材；（3）選擇省部級(jí)優(yōu)秀教材；（4）在國(guó)內(nèi)沒有的教材通過兩個(gè)途徑解決：一是選擇國(guó)外翻譯的教材。二是自行編寫。選用原則是：選擇2000年以后編寫的教材；選擇權(quán)威部門推薦教材。

七、關(guān)于教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

教學(xué)方法與教學(xué)手段是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是提高辦學(xué)水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。只有采用科學(xué)的教學(xué)方法及較完備的教學(xué)手段，才能實(shí)現(xiàn)各門課程的設(shè)置意圖及理想的教學(xué)效果，以實(shí)現(xiàn)我們提出的培養(yǎng)目標(biāo)。目前，我校金融學(xué)專業(yè)教學(xué)存在著教學(xué)方法較單一、教學(xué)手段較落后的情況。因此提倡教學(xué)方法與教學(xué)手段全方位地改革與創(chuàng)新，增加投入，添置設(shè)備，以利于我校金融學(xué)科教學(xué)效率和整體水平的提高。在教學(xué)方法上我們提倡針對(duì)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的特點(diǎn)施以相應(yīng)的教學(xué)方法，并鼓勵(lì)教師積極參與社會(huì)實(shí)踐；而在教學(xué)手段上要求積極采用現(xiàn)代信息技術(shù)，以使教學(xué)內(nèi)容始終保持科學(xué)性、新穎性、系統(tǒng)性、綜合性等特點(diǎn)，以適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)金融人才的需要。同時(shí)應(yīng)實(shí)行考試形式多樣化，對(duì)有多名教師授課的課程堅(jiān)持統(tǒng)一出題、統(tǒng)一閱卷、統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，以保證考核的公平性與同一性，促進(jìn)總體教學(xué)水平的提高。

最后需要指出的是，金融學(xué)本科專業(yè)教育教學(xué)改革不是孤立的，它與學(xué)校教育體制改革密切聯(lián)系，還需要有關(guān)部門采取相應(yīng)的配套改革措施。

參考文獻(xiàn)：

［1］張亦春.金融學(xué)專業(yè)教育研究報(bào)告［M］.北京：高等教育出版社，2000.

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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?！獜B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”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；從2011級(jí)本科生開始，畢業(yè)時(shí)須取得2本職業(yè)資格證書。

（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)生樹立人生理想，引導(dǎo)學(xué)生熱愛專業(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。

篇6

關(guān)鍵詞：重型汽車；排氣制動(dòng)閥；閥體卡滯；氣缸漏氣

1 概述

排氣制動(dòng)，即通過控制汽車尾氣的排放來實(shí)現(xiàn)汽車輔助制動(dòng)。對(duì)于經(jīng)常行駛于山區(qū)及濕滑路面的車輛，排氣制動(dòng)對(duì)防止側(cè)滑、延長(zhǎng)輪胎的使用壽命，節(jié)省燃料，以及保護(hù)行車制動(dòng)器處于低溫狀態(tài)而延長(zhǎng)其使用壽命具有重要的意義[1]。國(guó)產(chǎn)重型卡車采用蝶形排氣制動(dòng)閥結(jié)構(gòu)，其安裝位置及組成結(jié)構(gòu)分別見圖1、圖2所示。

圖1 安裝位置

近年來，國(guó)產(chǎn)重卡蝶形排氣制動(dòng)閥失效頻次極高，售后索賠額較高。通過對(duì)失效件的分析，發(fā)現(xiàn)主要失效方式有兩種：一、制動(dòng)閥卡滯或卡死，二、氣缸卡塞、漏氣。

2 失效模式檢查及分析

2.1 制動(dòng)閥卡滯或卡死失效

2.1.1 解剖分析

外觀檢查制動(dòng)閥卡死的零件，連接板、氣缸等外觀完好無損傷，蝶閥片及其工作腔體內(nèi)壁附著嚴(yán)重的銹蝕產(chǎn)物及少量黑色積炭。拆卸檢查，氣缸外觀良好，活塞桿拉出、復(fù)位無卡滯，氣缸、推桿連接處轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，連接板外觀完好，各連接處無脫開、松動(dòng)等。蝶閥片在工作腔體內(nèi)處于打開的最大位置，無法轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步解剖檢查（見圖3），安裝在固定端的壓縮彈簧銹蝕，連接板側(cè)腔體軸孔內(nèi)軸套內(nèi)壁及外端面銹蝕嚴(yán)重。將軸打出，卡死端軸和一軸套配合（見圖4），肉眼可見表面及軸套內(nèi)壁有嚴(yán)重的高溫銹蝕。軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥片開啟關(guān)閉，軸和軸套高溫銹蝕卡死，導(dǎo)致閥片不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.1.2 理化檢查結(jié)果

對(duì)轉(zhuǎn)軸、軸套、閥片腔體、閥片等零件進(jìn)行理化檢查，轉(zhuǎn)軸材料為40Cr，調(diào)質(zhì)熱處理，基體硬度平均為311HV，軸套材料為鐵基粉末冶金材料，燒結(jié)制品，孔隙率較大。閥片為灰鑄鐵材料，金相組織良好，基體硬度平均為266HBW5/750，閥片腔體也是灰鑄鐵，金相組織良好，基體硬度平均為158HBW5/750。

2.1.3 分析結(jié)果

蝶閥片、閥片腔體、轉(zhuǎn)軸等零件質(zhì)量基本正常，軸套孔隙率則較大。排氣制動(dòng)閥工作在發(fā)動(dòng)機(jī)排放的高溫、高水蒸氣含量、高氧化性氣氛含量等復(fù)雜環(huán)境中，碳鋼零件或表面未經(jīng)任何防腐、防高溫氧化處理會(huì)被迅速氧化。高熱、高濕環(huán)境下，粉末冶金材料孔隙中儲(chǔ)存的油脂極易氣化逸出，導(dǎo)致其作用盡失，孔隙更利于氧化性氣氛浸入加速氧化，直接影響轉(zhuǎn)軸與軸孔的配合間隙量。在二者綜合作用下，轉(zhuǎn)軸與軸套之間轉(zhuǎn)動(dòng)困難，最終造成制動(dòng)閥零件卡死。

2.2 氣缸卡塞、漏氣失效

2.2.1 解剖分析

氣缸外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5、圖6。卡塞的氣缸外觀無異常，活塞桿伸出端無防塵罩等結(jié)構(gòu)。將氣缸中部環(huán)向切開觀察，可見內(nèi)部各部件表面布滿黃褐色粉狀物及紅褐色附著物見圖7。經(jīng)分析判斷，黃褐色粉狀物主要為泥漿脫水后的細(xì)小顆粒，紅褐色附著物則為鐵的低溫氧化銹蝕產(chǎn)物，O型橡膠圈及氣缸端蓋上亦附著此類物質(zhì)。塑料缸蓋由于活塞桿處灰塵進(jìn)入，往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨損，缸蓋變形導(dǎo)致密封不良，造成氣缸漏氣，圖8為漏氣氣缸缸蓋（已磨損變形）。

2.2.2 理化檢驗(yàn)結(jié)果

活塞桿導(dǎo)向套、彈簧支座、氣缸端蓋、缸蓋所采用的材料均為高性能工程塑料，缸體為ZL101鑄鋁合金，彈簧為65Mn彈簧鋼，組織性能良好，O型圈、活塞密封圈為PVDF-聚偏氟乙烯，防塵罩材料為EPDM三元乙丙橡膠。

2.2.3 結(jié)果分析

因氣缸內(nèi)異物（粉塵、水珠等）進(jìn)入，導(dǎo)致缸內(nèi)各零部件或銹蝕、或互相黏著，導(dǎo)致活塞桿與活塞桿導(dǎo)向套間、或活塞密封圈與氣缸內(nèi)壁間難以滑動(dòng)，最終引起卡塞現(xiàn)象。由此判斷，卡塞氣缸內(nèi)的金屬銹蝕產(chǎn)物及粉末狀粉塵是導(dǎo)致其卡塞的主要原因。

外來異物（粉塵、水珠等）首先堆積在破裂防塵罩處，活塞桿進(jìn)入氣缸過程中，形成相對(duì)的負(fù)壓環(huán)境，堆積在防塵罩破裂口處的異物被動(dòng)進(jìn)入氣缸，吸附在活塞密封圈及活塞桿O型密封圈表面，當(dāng)活塞桿工作時(shí)，這些吸附物刮擦并損傷密封圈、缸體內(nèi)壁及活塞桿等，造成密封不嚴(yán)，導(dǎo)致氣缸漏氣。

3 解決方法

3.1 制動(dòng)閥卡滯或卡死失效解決方案

排氣制動(dòng)閥高溫高濕的工作環(huán)境，軸和軸套的銹蝕造成卡滯或卡死，導(dǎo)致了功能的失效，所以提高軸和軸套的耐蝕性是唯一的解決途徑，故改進(jìn)采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼的軸和軸套，解決了制動(dòng)閥卡死的失效故障。

3.2 氣缸卡塞、漏氣失效解決方案

失效氣缸為塑料缸蓋帶呼吸孔，外加橡膠防塵罩，在實(shí)際使用中，防塵罩脫落或破裂，吸入大量的塵土和水汽，造成氣缸內(nèi)腐蝕和活塞桿磨損，導(dǎo)致卡塞和漏氣失效，解決方案主要是防止灰塵進(jìn)入，將缸蓋用鋁合金材料代替原來的塑料缸蓋，用外裝消音器取代原來的塑料缸蓋的呼吸孔，同時(shí)去掉防塵罩，解決了氣缸卡塞、漏氣失效故障。見圖9、圖10。

4 結(jié)束語

重型汽車排氣制動(dòng)閥閥片卡滯、卡死失效，氣缸卡塞、漏氣失效均為腐蝕引起的失效故障，閥體和排氣管相連，處于發(fā)動(dòng)機(jī)排放產(chǎn)生的高溫高濕環(huán)境，軸和軸套選用普通鋼鐵材料易造成銹蝕，改用不銹鋼材料解決了腐蝕卡死失效故障；氣缸在防塵罩脫落或破裂的情況下，塑料缸蓋呼吸孔吸入塵土、水汽，造成腐蝕卡塞及磨損變形漏氣失效。改變?yōu)殇X合金缸蓋加裝消音器結(jié)構(gòu)，解決了該故障。改進(jìn)后的方案已批量裝車，并試驗(yàn)驗(yàn)證效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣雪生.輔助制動(dòng)系統(tǒng)在客車上的使用[J].客車技術(shù)與研究，2004，

篇7

今天我們選擇新材料產(chǎn)業(yè)中的靶材進(jìn)行分析。靶材雖然不為普通人所熟悉，但是卻頻繁地出現(xiàn)在多個(gè)相關(guān)的國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中。就目前來看，靶材的確是我國(guó)材料領(lǐng)域中的一個(gè)明顯的瓶頸，比如大尺寸鎢鉬靶材，其應(yīng)用領(lǐng)域是極具戰(zhàn)略意義的顯示、光伏和半導(dǎo)體行業(yè)，我國(guó)是鎢鉬資源大國(guó)，但該產(chǎn)品卻始終為歐美企業(yè)壟斷，如若國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠成功量產(chǎn)，其產(chǎn)品的未來發(fā)展和潛在價(jià)值可想而知。下面我們就靶材進(jìn)行具體分析：

靶材介紹

靶材是什么？靶材主要指在濺射沉積技術(shù)中用做陰極的材料，因此靶材也常被稱作濺射靶材。該陰極材料在帶正電荷的陽離子撞擊下以分子、原子或離子的形式脫離陰極而在陽極表面重新沉積。

濺射是制備薄膜材料的主要技術(shù)之一，它利用離子源產(chǎn)生的離子，在真空中經(jīng)過加速聚集，形成高速度能的離子束流，轟擊固體表面，離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料，稱為濺射靶材。各種類型的濺射薄膜材料在半導(dǎo)體集成電路、記錄介質(zhì)、平面顯示以及工件表面涂層等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

靶材主要應(yīng)用于電子及信息產(chǎn)業(yè)，如集成電路、信息存儲(chǔ)、液晶顯示屏、激光存儲(chǔ)器、電子控制器件等；亦可應(yīng)用于玻璃鍍膜領(lǐng)域；還可以應(yīng)用于耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業(yè)。

根據(jù)形狀分為長(zhǎng)靶、方靶、圓靶；根據(jù)成分可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材；根據(jù)應(yīng)用不同又分為半導(dǎo)體關(guān)聯(lián)陶瓷靶材、記錄介質(zhì)陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導(dǎo)陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材等。

《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中明確了七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其中新材料產(chǎn)業(yè)需要大力發(fā)展稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導(dǎo)體照明材料等新型功能材料。之后的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出積極發(fā)展高純稀有金屬及靶材，并將其作為稀有金屬材料列為重點(diǎn)發(fā)展方向。

與此對(duì)應(yīng)的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》則將靶材具體描述為包括超大尺寸高純鋁、銅、鉻、鉬濺射靶材；高純銅合金、鎳合金和鉬濺射靶材；高純鉬及其靶材。我們發(fā)現(xiàn)靶材產(chǎn)品頻繁地出現(xiàn)在國(guó)家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，尤其是大尺寸、高純度的鉬靶材。靶材產(chǎn)品種類比較多，但工藝和市場(chǎng)具有相似特征，下面我們就以鉬靶材為例子來介紹靶材行業(yè)的現(xiàn)狀、趨勢(shì)和機(jī)會(huì)。

靶材投資機(jī)會(huì)

鉬靶材是鉬行業(yè)的高端產(chǎn)品，廣泛用于導(dǎo)電玻璃、STN/TN/TFT-LCD、光學(xué)玻璃、離子鍍膜等行業(yè)，適用所有平面鍍膜及旋轉(zhuǎn)鍍膜系統(tǒng)，已經(jīng)成為平面液晶顯示器和光伏襯底鍍膜核心原料之一，是一種具有廣闊市場(chǎng)前景的新興鉬產(chǎn)品。鉬靶材的密度大、純度高、組織均勻，且生產(chǎn)工序長(zhǎng)，具有很高的技術(shù)含量，因而該產(chǎn)品基本被普蘭西、H.C斯泰科、賀利氏、日立金屬等國(guó)際巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)能夠成為平面液晶顯示器制造商合格供應(yīng)商的鉬靶材企業(yè)僅有高新四豐和蘇晶兩家。由于其應(yīng)用領(lǐng)域特殊而且有較高的技術(shù)門檻，因此成為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的方向之一。

工藝及經(jīng)營(yíng)

鉬靶材的生產(chǎn)使用粉末冶金技術(shù)。與目前大多數(shù)金屬與合金都采用模具內(nèi)熔化和鑄造的方法相反，粉末冶金術(shù)摒棄了熔化操作，其做法是先擠壓金屬粉末，然后在低于材料熔化溫度的條件下進(jìn)行熱處理（燒結(jié)）并制得產(chǎn)品。粉末冶金術(shù)中最重要的因素是金屬粉末本身、擠壓工藝和燒結(jié)工藝和成型工藝。該工藝主要用于生產(chǎn)熔點(diǎn)為2000℃及以上的材料。該工藝特別經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，即使生產(chǎn)少量產(chǎn)品也不例外。除此之外，通過使用定制的粉末混合物，能夠生產(chǎn)一系列非常均勻的材料，并賦予其某些特殊性質(zhì)。

在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，先將鉬粉末與合金元素混合以后填入模具內(nèi)，然后用高達(dá)2000巴的壓力擠壓混合物。接著在專用的高溫爐內(nèi)對(duì)壓制成形的零件進(jìn)行燒結(jié)，最后再經(jīng)過鍛造、軋制或拉伸等成型工序，就能夠保證制品形成致密的微觀結(jié)構(gòu)，并且材料具有出色的熱穩(wěn)定性、硬度或流動(dòng)性。產(chǎn)品生產(chǎn)過程的核心環(huán)節(jié)是對(duì)鉬胚的燒結(jié)和加熱軋制部分。

在鉬靶產(chǎn)品中，鉬粉占據(jù)主要成本，約占產(chǎn)品成本的85%左右，因此鉬粉價(jià)格對(duì)鉬靶材價(jià)格影響明顯。另外，鉬靶材的下游液晶面板、半導(dǎo)體等制造業(yè)都屬于寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局，對(duì)質(zhì)量要求極高。比如液晶面板，由于面板生產(chǎn)線投入巨大，因而下游客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性要求嚴(yán)格，通常對(duì)原料供應(yīng)商實(shí)行前期認(rèn)證和后期質(zhì)量的全程監(jiān)控。

因此，相關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式的核心在于獲得業(yè)內(nèi)龍頭客戶認(rèn)證，一旦取得主要下游客戶的認(rèn)證，就能夠獲得穩(wěn)定的銷售，而這種經(jīng)營(yíng)模式的劣勢(shì)表現(xiàn)在原材料價(jià)格波動(dòng)和超量庫(kù)存減值風(fēng)險(xiǎn)。

市場(chǎng)容量

從液晶面板領(lǐng)域看，近年來，由于便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)等對(duì)平板顯示器件的巨大需求，作為平板顯示產(chǎn)業(yè)主流技術(shù)的薄膜晶體管液晶平板顯示器（TFT-LCD）技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。全球TFT-LCD生產(chǎn)廠家主要集中在中國(guó)內(nèi)地、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和日本等亞洲地區(qū)，占有全球90%的顯示器市場(chǎng)份額。隨著LCD的發(fā)展， LCD濺射靶材的消費(fèi)量也快速增長(zhǎng)， 年增長(zhǎng)率約為20%。2006年全球鉬濺射靶材的需求量約為700噸，2007年則為900噸左右。

另外，一條11萬平米/月產(chǎn)量的液晶面板生產(chǎn)線，一個(gè)月正常生產(chǎn)需要鉬靶約5～6套，一套鉬靶為10～12個(gè)鉬靶，根據(jù)規(guī)格不同，每根鉬靶重量平均約為100KG，按照目前全球已投入生產(chǎn)的生產(chǎn)線計(jì)算，需求量約為25.9億元；若按照5～6套/11萬平米的使用量推算，目前鉬靶在液晶面板領(lǐng)域的市場(chǎng)容量為30～50億元。

行業(yè)分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，至2015年將有13條8.5代的液晶生產(chǎn)線出現(xiàn)在中國(guó)內(nèi)地，將有1500億元的投資進(jìn)入中國(guó)液晶制造業(yè)。鉬靶材作為制備平面顯示金屬電極用材料，市場(chǎng)需求很大。撇開手機(jī)、電腦不談，僅就電視機(jī)的用屏數(shù)量而言，根據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，到2015年，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)國(guó)內(nèi)銷售的電視機(jī)將達(dá)到7000萬臺(tái)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)出口銷售的將達(dá)到8000萬臺(tái)，總量1.5億臺(tái)，而一條8.5代液晶面板生產(chǎn)線如果只切割電視屏的話，一年最多供應(yīng)1500萬片，所以說光滿足電視機(jī)生產(chǎn)的屏幕需求量就需要10條8.5代線。

隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，鉬濺射靶在薄膜太陽能光伏電池上的應(yīng)用也日益增加。鉬濺射靶材主要通過濺鍍形成CIGS（銅銦鎵硒）薄膜電池電極層，濺射薄膜太陽能電池的制備需要高純鎢鈦靶、大尺寸高純鉬靶，僅2009年1GW的薄膜太陽能電池就需求濺射靶材超過20億元。

行業(yè)評(píng)價(jià)

行業(yè)總體描述（見上表）。

通過波特五力模型（見上圖）來看，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力主要表現(xiàn)為技術(shù)門檻，因此業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)壓力不大，主要的潛在風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為原材料價(jià)格的波動(dòng)和下游客戶在產(chǎn)品價(jià)格、供應(yīng)量等方面的強(qiáng)勢(shì)地位。

因此，隨著濺射技術(shù)應(yīng)用推廣和相應(yīng)市場(chǎng)的擴(kuò)大，鉬靶材將會(huì)在未來保持持續(xù)發(fā)展。特別是在中國(guó)，具備了鎢鉬原料資源和下游產(chǎn)品消費(fèi)的顯著優(yōu)勢(shì)，配套行業(yè)加速向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移并不斷擴(kuò)大，加之國(guó)內(nèi)綜合成本優(yōu)勢(shì)，因此技術(shù)成熟、產(chǎn)品多樣化、質(zhì)量一致性好的廠家將會(huì)迎來快速發(fā)展機(jī)遇。

雖然不同的靶材產(chǎn)品會(huì)有各自的特點(diǎn)，但是通過對(duì)鉬靶材分析可以對(duì)整個(gè)靶材產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)、市場(chǎng)、趨勢(shì)等有一個(gè)整體判斷，我們認(rèn)為隨著信息、電子、新能源等行業(yè)的發(fā)展，濺射鍍膜技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)愈加廣泛，而靶材作為濺射鍍膜技術(shù)基礎(chǔ)性的核心材料之一，未來的市場(chǎng)前景巨大。伴隨著國(guó)內(nèi)材料產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和市場(chǎng)的需求，今后必將會(huì)產(chǎn)生一批合格的靶材生產(chǎn)企業(yè)。在判斷該類企業(yè)時(shí)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注：產(chǎn)品質(zhì)量、成本和產(chǎn)品延伸能力。

產(chǎn)品的性能、能否量產(chǎn)和產(chǎn)品一致性，決定了企業(yè)能否進(jìn)入下游主要客戶的供應(yīng)商序列并長(zhǎng)期供貨，獲得客戶的認(rèn)可。

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【關(guān)鍵詞】粉末精整液壓機(jī) 送料 自動(dòng)化

500噸粉末液壓機(jī)的自動(dòng)上下料裝置。本裝置主要由上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)定位裝置、旋轉(zhuǎn)浸油裝置、多工位機(jī)械手、下料輸送裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。本裝置具有自動(dòng)化程度高、安全、可靠的特點(diǎn)。工件參數(shù)：直徑Φ30mm～Φ130mm；高度≤50mm（一般30～40mm），最小高度20mm；壁厚4～20 mm；重量：70g～400g；材料為以鐵基為主的金屬零件。生產(chǎn)節(jié)拍：自動(dòng)上下料裝置單次的循環(huán)時(shí)間需小于2秒，與壓機(jī)配合節(jié)拍可達(dá)到10次/min。工作時(shí)間：330天/年，3班/天。設(shè)備主要包含：上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)定位裝置、旋轉(zhuǎn)浸油裝置、多工位機(jī)械手、下料輸送裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等?？偛贾脠D見下圖1所示。

圖1總布局

1 上料輸送裝置

此裝置采用柔性輸送鏈，對(duì)工件進(jìn)行傳輸，主要由架體、鏈板、電機(jī)減速機(jī)等組成，傳送鏈最大有效寬度為130mm（能夠保證最大工件平穩(wěn)、順利的通過）。輸送方式由電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)鏈板沿水平運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的水平輸送。輸送鏈兩側(cè)有導(dǎo)向裝置，防止工件在輸送過程中掉下傳送帶，并且此導(dǎo)向裝置可以根據(jù)工件的大小調(diào)節(jié)角度，用于將工件逐個(gè)導(dǎo)向到輸送鏈末端的定位裝置處。在傳送鏈末端裝有工件定位裝置及定位發(fā)信開關(guān)，用以工件定位及定位檢測(cè)，且此工件定位裝置可以根據(jù)工件的大小來調(diào)整以達(dá)到工件的中心與抓取裝置的氣爪中心相匹配，為下一步送料機(jī)械手抓工件做準(zhǔn)備。輸送鏈與機(jī)身之間設(shè)有連接支架，以提高整體剛性。

2 抓取裝置

抓取裝置由伺服電機(jī)、電缸、氣爪、支架等組成。該裝置把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)定位裝置上。該裝置有2個(gè)軸，可以實(shí)現(xiàn)X軸水平移動(dòng)和Z軸垂直升降，Z軸上裝有3點(diǎn)氣爪，通過更換不同的工裝夾具以加持不同大小的工件，3點(diǎn)氣爪上有可以更換工裝夾具的通用接口，此接口必須與用戶現(xiàn)場(chǎng)的工裝夾具接口需一致。此裝置的送件精度為±0.1mm，且此裝置必須有一定的剛度，保證在運(yùn)行中穩(wěn)定、可靠。X軸驅(qū)動(dòng)方式為伺服電機(jī)加電缸，以保證定位精度。

3 旋轉(zhuǎn)角度影像測(cè)量裝置

抓取機(jī)械手把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，視覺系統(tǒng)的工業(yè)相機(jī)對(duì)工件拍照并與標(biāo)準(zhǔn)圖像對(duì)比，生成的數(shù)據(jù)結(jié)果反饋給PLC，PLC控制伺服電機(jī)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)到指定位置，與標(biāo)準(zhǔn)圖像重合，便精確定位，定位精度為±0.1度。影像系統(tǒng)必須對(duì)用戶的各種工件都能達(dá)到±0.1度的定位精度。此裝置設(shè)計(jì)時(shí)要保證足夠的剛度，保證影像系統(tǒng)不受壓機(jī)精整震動(dòng)的影響。工作臺(tái)上設(shè)有檢測(cè)開關(guān)，確認(rèn)工件被放置到工作臺(tái)上才開始工作。該裝置配備西門子19"一體機(jī)，型號(hào)為：IPC677C 觸摸式19" 24VDC。

4 旋轉(zhuǎn)浸油裝置

此裝置用于將工件進(jìn)行浸油和噴油兩種功能。多工位機(jī)械手將伺服旋轉(zhuǎn)盤上對(duì)中好的工件拾取到浸油裝置的氣動(dòng)升降平臺(tái)上，系統(tǒng)發(fā)信號(hào)，氣動(dòng)升降平臺(tái)下降，使工件整體浸入油內(nèi)，待浸油完成，系統(tǒng)發(fā)信號(hào)，氣動(dòng)升降平臺(tái)上升，使工件整體脫離油面，浸油完成，等待機(jī)械手拾取。使用伺服旋轉(zhuǎn)功能時(shí)，伺服電機(jī)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)至設(shè)定的角度或圈數(shù)，旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。油箱上預(yù)留旋轉(zhuǎn)影像裝置的連接接口。油箱內(nèi)部設(shè)有也為檢測(cè)開關(guān)，檢測(cè)液位的上下極限，當(dāng)油量不足時(shí)進(jìn)行報(bào)警。檢測(cè)開關(guān)需耐腐蝕。油箱設(shè)有加油和防油裝置，方便操作。

5 輸送機(jī)械手

輸送機(jī)械手由支架，X軸伺服電機(jī)、電缸、Z軸伺服電機(jī)、滾珠絲杠及導(dǎo)向裝置、架體、夾緊氣缸、氣爪，通用夾具等組成。機(jī)械手有5個(gè)氣爪，可同時(shí)拾取5個(gè)工件。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手帶動(dòng)工件到下一工位，每個(gè)工位間距350mm。采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以使機(jī)械手定位準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。機(jī)械手的夾持、進(jìn)給等由氣缸、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械手通過更換夾爪，可以滿足不同參數(shù)零件的夾持。輸送速度可調(diào)，與液壓機(jī)的壓制速度保持一致。輸送機(jī)械手的定位精度為±0.1mm。

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關(guān)鍵詞：放電等離子燒結(jié) 快速成型技術(shù) 研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TF124 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（a）-0036-02

隨著科學(xué)研究和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，航空航天、汽車制造、精密器械等領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芗凹庸すに嚨囊笤絹碓礁?。放電等離子燒結(jié)具有快速、低溫、高度致密化的優(yōu)點(diǎn)，是一種無切屑、少?gòu)U料近凈成形材料成型工藝，廣泛應(yīng)用于強(qiáng)度高、密度大、質(zhì)量輕合金材料、陶瓷復(fù)合材料等特種材料的制備，是當(dāng)前關(guān)注度最高、研究最熱的特種成型工藝之一。國(guó)內(nèi)外高校企業(yè)和專家學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)值模擬等多種方法手段進(jìn)行了大量研究，推動(dòng)了此種成型工藝日趨成熟，廣泛應(yīng)用。

1 放電等離子燒結(jié)機(jī)理

放電等離子燒結(jié)是一種新興的壓力輔助燒結(jié)技術(shù)，融合了單軸熱壓燒結(jié)和等離子活化兩種技術(shù)，具體工藝過程為：在真空環(huán)境下，將成型材料粉末（金屬、非金屬或復(fù)合材料均可）密封于導(dǎo)電模具（一般為石墨模具）中，通過模具兩端的電極和沖頭將脈沖電流施加于模具中需要燒結(jié)的成型粉末上，燒結(jié)過程同時(shí)，對(duì)工件施加單軸壓力，從而使成型粉末迅速燒結(jié)成高性能的材料或零件。放電等離子燒結(jié)還可以通過調(diào)節(jié)燒結(jié)溫度、軸向壓力，調(diào)整模具配置，控制燒結(jié)材料的晶粒大小和微觀結(jié)構(gòu)，是一項(xiàng)非常有發(fā)展前景的高新技術(shù)。

放電等離子燒結(jié)過程包括：輕壓跟蹤-放電活化階段，粉末受到壓力緊密堆積，施加在工件兩端的高強(qiáng)度脈沖電壓擊穿粉末的氧化膜，產(chǎn)生輕微放電；重壓成形-熱塑變形階段，由于粉末放電活化作用，在相對(duì)較低的壓力和溫度下粉末即可極大地提高致密性[1]。放電等離子燒結(jié)在利用焦耳熱燒結(jié)成型的基礎(chǔ)上，通過輔助電流激活粉末的活化作用，使粉末顆粒持續(xù)保持熱塑狀態(tài)，低壓、低溫下即可形成高致密化納米晶體材料，在制造難以熔融在一起或者是熔點(diǎn)較高的復(fù)合材料方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

2 放電等離子燒結(jié)的究現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)30年代，美國(guó)科學(xué)家便開始探索利用脈沖電流進(jìn)行材料燒結(jié)，但直到1965年，這項(xiàng)技術(shù)才真正應(yīng)用于實(shí)際。放電等離子燒結(jié)以其獨(dú)特的加工優(yōu)勢(shì)，吸引了國(guó)內(nèi)外科研人員對(duì)其進(jìn)行了大量研究，其中美、日、韓等國(guó)在燒結(jié)工藝和燒結(jié)材料上做了大量系統(tǒng)研究，技術(shù)水平一直處于前列；我國(guó)對(duì)放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究起步較晚，但發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)高校和科研院所等在放電等離子燒結(jié)理論和應(yīng)用工藝等方面做了深入研究。

2.1 實(shí)驗(yàn)研究方面

放電等離子燒結(jié)實(shí)驗(yàn)研究大多圍繞材料制備和不同參數(shù)對(duì)燒結(jié)工藝影響兩個(gè)方面。

對(duì)硬質(zhì)合金的放電等離子燒結(jié)研究發(fā)現(xiàn)，放電等離子燒結(jié)不但可在外界環(huán)境要求不高的條件下制備難容合金材料，還能極大提高燒結(jié)合金材料的力學(xué)性能；采用放電等離子燒結(jié)進(jìn)行鈦鎳記憶合金加工制備時(shí)，可在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鈦鎳合金致密化[1]，有效解決了熔煉生產(chǎn)無法得到組分均勻和形狀復(fù)雜的合金這一難題。

放電等離子燒結(jié)工藝還常用于制備陶瓷復(fù)合材料、電磁材料等功能性材料。研究發(fā)現(xiàn)，放電等離子燒結(jié)過程中，通過電流激發(fā)作用能夠有效降低超高溫陶瓷材料的燒結(jié)溫度，控制晶粒的尺寸，使材料快速致密化，以提高陶瓷材料的燒結(jié)性能和力學(xué)性能；實(shí)驗(yàn)表明，應(yīng)用放電等離子燒結(jié)制備磁體，通過脈沖電流的激發(fā)作用能夠促進(jìn)磁體的相變，提高磁體的致密性，減少雜質(zhì)的產(chǎn)生，改善電磁材料性能[2]；應(yīng)用放電等離子燒結(jié)技術(shù)對(duì)純碳化硅粉末進(jìn)行燒結(jié)，可成功制備相對(duì)密度為98%，晶粒尺寸小于100 nm的多晶碳化硅塊體。

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者還對(duì)放電等離子燒結(jié)的重要參數(shù)如燒結(jié)溫度、壓力、電流強(qiáng)度對(duì)成型粉末熔合過程的影響進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn)，最佳的燒結(jié)溫度不應(yīng)超過粉末顆粒完全熔化的溫度。以鋁粉放電等離子燒結(jié)為例，隨著燒結(jié)溫度的提高，燒結(jié)工件的密度、硬度也會(huì)隨之增強(qiáng)，但過高的溫度會(huì)使粉末顆粒表面會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形、機(jī)械旋轉(zhuǎn)和原子擴(kuò)散現(xiàn)象，反而使材料性能變差。此外，燒結(jié)溫度的控制還與粉末顆粒尺寸密切相關(guān)。

在燒結(jié)升溫過程中，燒結(jié)頸的增長(zhǎng)狀況直接影響試件的致密化程度，對(duì)于可導(dǎo)電的納米顆粒，燒結(jié)過程的高溫會(huì)使顆粒局部蒸發(fā)、表面氧化膜去除，從而使電流傳導(dǎo)更加暢通，確保燒結(jié)頸尺寸均勻增長(zhǎng)。此外，燒結(jié)頸還與材料收縮率變化、顆粒晶向、顆粒結(jié)構(gòu)相關(guān)。

2.2 模擬研究方面

由于放電等離子燒結(jié)工藝中的粉末尺度非常小，受放電等離子燒結(jié)粉末成型環(huán)境的限制，一般方法很難對(duì)燒結(jié)過程、成型機(jī)理、影響因素進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，獲取燒結(jié)過程中的實(shí)時(shí)參數(shù)和檢測(cè)也十分困難，因此模擬研究成為放電等離子成型技術(shù)不可或缺的研究手段之一。

應(yīng)用ABAQUS或MATLAB等有限元模擬軟件對(duì)放電等離子燒結(jié)過程進(jìn)行模擬，可獲得粉末、模具、沖頭間的溫度場(chǎng)分度、熱場(chǎng)分布和電場(chǎng)分布，研究發(fā)現(xiàn)粉末與模具壁之間的存在著溫度梯度和較大壓力梯度，模具表面溫度和試樣溫度存在近似線性的關(guān)系，導(dǎo)熱率低的粉末會(huì)形成較大的溫度梯度等等?？蒲腥藛T還通過有限元計(jì)算模擬出放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)的電流密度和溫度分布變化，從而提出一種準(zhǔn)確捕獲溫度曲線的參考原則。

有限元法能夠模擬出放電等離子燒結(jié)過程粉末成型的宏觀變化，但從原子尺度解釋燒結(jié)機(jī)制還有一定局限性。因此有學(xué)者應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)模擬將模擬尺度縮小到了原子尺度，在原子尺度下研究各種材料微觀特性，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過程的可視化，準(zhǔn)確捕獲試驗(yàn)研究無法測(cè)量的物理量，具有重要的指導(dǎo)意義。

分子動(dòng)力學(xué)模擬為納米顆粒的研究提供了一個(gè)良好的平臺(tái)，取得了大量的研究成果，如鎳納米顆粒、銅納米顆粒、氧化鈦納米顆粒等的燒結(jié)，可通過觀察兩顆粒間燒結(jié)頸與收縮率的變化來分析燒結(jié)過程。研究發(fā)現(xiàn)，由于顆粒間晶向異性，在燒結(jié)初期晶向會(huì)發(fā)生變化，形成不同類型的燒結(jié)頸[3]，而顆粒間的表面擴(kuò)散、粘性流動(dòng)、塑性變形和表面張力也會(huì)對(duì)燒結(jié)過程產(chǎn)生影響。

3 結(jié)語

科研人員圍繞著放電等離子燒結(jié)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)、模擬研究。通過實(shí)驗(yàn)研究能夠制備出新型特種材料，但無法詳細(xì)解釋材料性能變化的機(jī)理；模擬研究雖能夠從微觀角度揭示燒結(jié)模具內(nèi)各種場(chǎng)的分布，解釋簡(jiǎn)單的燒結(jié)機(jī)制，但無法與實(shí)驗(yàn)M一步融合。隨著研究的細(xì)化與深入，放電等離子燒結(jié)的燒結(jié)機(jī)制將逐漸被人們揭開神秘的面紗。對(duì)于加工難以熔合在一起的合金或高熔點(diǎn)材料，放電等離子燒結(jié)表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，在金屬混合物、多孔材料的制備和不同材料組成的層狀復(fù)合材料的生產(chǎn)等領(lǐng)域也將有突破性進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：鉭基合金 抗高溫氧化 合金化 晶粒細(xì)化 涂層

中圖分類號(hào)：TG174.442 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（c）-0150-03

Abstract：Ta-based alloys offer great potential as important materials of construction in space field due to their high melting points and excellent general mechanical properties.But，the biggest problem to restrain their application is their poor oxidation resistance at elevated temperatures.This paper reviews the current oxidation resistant protection technologies of Ta-based alloys in the following aspects：alloying effect，grain refinement and coating techniques.And it analyzes the existing problems in the current research.

Key Words：Ta-based alloy；High-temperature oxidation-resistent；Alloying；Grain refinement；Coating

隨著我國(guó)航天航空事業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度不斷升高，這對(duì)于高溫結(jié)構(gòu)材料的要求也日益苛刻，尋找一種在1 800 ℃ 及其以上高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作的耐超高溫材料已成為材料研究人員的工作方向。

鉭屬ⅤB族難熔金屬，熔點(diǎn)高達(dá)3 033 ℃，密度為16.68 g/cm3，晶格類型：體心立方，導(dǎo)熱系數(shù)（25 ℃）54W/M?K，線膨脹系數(shù)（0～100 ℃）6.5×10-6，耐蝕性能良好，不僅有優(yōu)異的機(jī)械性能、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，而且高溫力學(xué)性能良好。鉭基合金的優(yōu)良特性使其成為了航天航空領(lǐng)域及其重要的高溫結(jié)構(gòu)候選材料。

但是，鉭基合金自身抗氧化性能較差，600 ℃就開始發(fā)生氧化，隨著氧化層的不斷增厚，氧化物與金屬界面之間產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會(huì)使氧化層開裂導(dǎo)致脫落，隨后不斷發(fā)生再次氧化、脫落，形成災(zāi)難性氧化。因此，改進(jìn)鉭基合金的抗高溫氧化性能具有十分重要的意義[1-6]。

1 通過合金化提高抗高溫氧化性能

查閱文獻(xiàn)可知提高鉭基合金抗高溫氧化性能的元素主要有Cr、Ti和Si及各種稀土元素等，其中Si是提高鉭基合金抗高溫氧化性能最重要的元素。

添加少量Cr時(shí)，合金表面的氧化膜內(nèi)層可形成尖晶石型氧化物，對(duì)提高抗高溫氧化性能有一定的改善作用；當(dāng)添加量達(dá)到20%，會(huì)形成完整的Cr2O3膜，具有良好的抗氧化性能；但如果繼續(xù)增加Cr的添加量，效果反而越來越差。

Ti與O的親和力很大，在空氣或氧化性氣氛中，鈦表面會(huì)生成一層致密的、附著力強(qiáng)的、惰性大的TiO2氧化膜，保護(hù)基體不被氧化。當(dāng)Ti的添加量達(dá)到25at%時(shí)，可以將氧的擴(kuò)散率減小到原來的1/10。

Si是提高鉭基合金抗高溫氧化性能最常用的元素。通過氧化形成SiO2膜在各種氣氛中都具有優(yōu)異的抗氧化性能，可以有效地阻止氧向鉭基合金內(nèi)部的擴(kuò)散，而且SiO2玻璃在高溫下有一定的流動(dòng)性，具備自愈合能力，并且能夠承受一定的機(jī)械變形，是最常用的添加元素。

另外，在鉭基合金中加入稀土元素如La、Ce、Y等，也能夠有效改善抗高溫氧化性能，添加量一般在1at%以下；當(dāng)以稀土氧化物的形式添加時(shí)，其添加量一般為1%～3%。稀土或稀土氧化物作為活性元素，可以增強(qiáng)氧化膜與基體的粘結(jié)力，從而提高其抗高溫氧化的性能[8-12]。

2 晶粒細(xì)化改善抗高溫氧化性能

合金的抗氧化性能與顯微組織，尤其是晶粒的大小有很大關(guān)系。當(dāng)合金成分確定以后，晶粒尺寸的影響就顯得尤為重要。細(xì)化晶粒的方法有表面噴丸、冷軋、激光處理和快速凝固等，均可提高鉭基合金的抗高溫氧化性能。晶粒細(xì)化一般通過兩種機(jī)制來提高合金的抗氧化性能：（1）通過改善氧化膜的粘附性，使其不與基體發(fā)生相互的擴(kuò)散；（2）通過晶界擴(kuò)散發(fā)生選擇性氧化，形成保護(hù)性能良好的氧化膜。許多研究結(jié)果都表明，隨著合金的晶粒尺寸減小，其抗高溫氧化的性能均有不同程度的提高[1-6]。

3 防護(hù)涂層提高抗高溫氧化性能

鉭基合金表面抗高溫氧化防護(hù)涂層的研究始于20世紀(jì)70年代，主要是借鑒鈮合金與鉬合金的防護(hù)方法。目前抗高溫氧化防護(hù)涂層的研究主要集中在Ta-10W合金上。

3.1 鉭基合金高溫防護(hù)涂層的分類

從目前的研究方向來看，鉭基合金抗高溫氧化防護(hù)涂層主要分為硅化物涂層和金屬涂層。

硅化物涂層是利用涂層中的Si元素氧化后生成SiO2玻璃膜，有效阻止外界氧向鉭基合金內(nèi)部的擴(kuò)散，從而達(dá)到抗高溫氧化的防護(hù)效果。硅化物涂層抗氧化性能良好，而且具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，使用溫度可達(dá)1 800 ℃。國(guó)內(nèi)外的一些研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者采用多種方法制備了綜合性能良好的硅化物涂層。美國(guó)等幾十個(gè)研究單位研制了多種防護(hù)涂層，如塞爾凡尼亞公司研制的R512A（Si-20Cr-5Ti）涂層材料，成功應(yīng)用于航天飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力室等。但硅化物涂層存在的問題是，當(dāng)使用溫度超過1 800 ℃時(shí)，SiO2玻璃膜會(huì)在高溫下迅速揮發(fā)而失效，導(dǎo)致鉭基合金的災(zāi)難性氧化，因此，也限制了硅化物涂層在超高溫環(huán)境中的使用。

金屬涂層的研究首先是由俄羅斯人提出的。IITRI研制Hf-Ta金屬包覆層防護(hù)Ta-10W合金。通過向鉭基合金中加入Hf改善其抗氧化性。1 800 ℃以下時(shí)，通過氧化形成內(nèi)層為HfO2、外層為Ta2O5的結(jié)構(gòu)；而在1 800 ℃以上時(shí)，形成內(nèi)層為HfO2、外層為Ta2Hf6O19的結(jié)構(gòu)，提高合金的抗高溫氧化性能。美國(guó)Sylvania公司受其啟發(fā)，研制了用料漿熔燒法制備的Hf-Ta防護(hù)層，并命名為R515（Hf-20Ta-0.25Si），可以在2 220 ℃使用1 h；通過向Hf-20Ta合金中加入合金元素，改進(jìn)其性能，研究發(fā)現(xiàn)僅有鉬對(duì)抗氧化性能略有提高；在R515中加入2%Al可改善熔燒性能，抗高溫氧化性能可在2 000 ℃短時(shí)使用。

以R515為基礎(chǔ)加入Al、Cr、Si、B、Ir等的研究發(fā)現(xiàn)Hf-Ta-Cr-B，Hf-Ta-Cr-Al，Hf-Ta-Ir-Al等防護(hù)層系統(tǒng)。在1 371 ℃時(shí)的抗氧化壽命在450 h以上，是鉭基與鈮基合金中溫長(zhǎng)周期使用的最有希望的塑性防護(hù)層。

在R515基礎(chǔ)上發(fā)展了復(fù)合防護(hù)層。底層為90HfB2-10MoSi2粉末，于1 820 ℃熔燒15 min制成，為多孔性化合物層；再以Hf-20Ta-0.25Si料漿涂其上并熔燒以堵塞填充孔隙，可在1 800 ℃長(zhǎng)時(shí)間使用[11-19]。

3.2 鉭基合金高溫抗氧化涂層的制備方法

目前制備鉭基合金高溫抗氧化涂層比較成熟的工藝方法有：包滲法、料漿燒結(jié)法、熱噴涂法及離子濺射法等。

（1）包滲法。

包滲法一般是在真空燒結(jié)爐內(nèi)或者保護(hù)性氣氛下，在一定溫度范圍內(nèi)（800 ℃～1 500 ℃）進(jìn)行，制備方法簡(jiǎn)單，涂層與基體之間為冶金結(jié)合，因而結(jié)合力良好，不易脫落，缺點(diǎn)是涂層不均勻，厚度不易控制。

（2）料漿燒結(jié)法。

料漿燒結(jié)法是將硅化物漿料涂覆于鉭基合金表面，在真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫熔燒處理，通過漿料和基體之間的擴(kuò)散得到結(jié)合力良好的涂層，其成分和厚度都很均勻可控，同時(shí)具有熱傳遞好、滲鍍速度快等優(yōu)點(diǎn)，因而是近年來很受關(guān)注的制備方法。

（3）熱噴涂法。

熱噴涂是將噴涂材料加熱熔化或半熔化成液滴或夾帶固體的液滴，高速噴射到鉭基合金的表面，形成抗高溫氧化防護(hù)涂層的工藝方法。從20世紀(jì)50年代研制的自熔性合金粉末和放熱型復(fù)合粉末，改善了涂層的多孔性結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了涂層與基體的冶金結(jié)合，極大地?cái)U(kuò)充了熱噴涂的應(yīng)用領(lǐng)域。缺點(diǎn)是異形件表面制備的涂層厚度及均勻性不易控制。

（4）離子濺射法。

離子濺射法是在真空條件下利用高荷能粒子轟擊材料表面，使材料表面原子或分子以一定能量逸出，然后在基體表面沉積成膜的工藝方法。濺射法可獲得各種材料的膜層，在各種物理氣相沉積中最容易控制抗高溫氧化防護(hù)涂層的組分，缺點(diǎn)是在零件內(nèi)腔不易制備厚度均勻的高溫防護(hù)涂層[13-19]。

4 存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)

作為極具潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料，鉭基合金在航天航空領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景，研究鉭基合金的抗高溫氧化性能具有十分重要的意義。雖然國(guó)內(nèi)外在鉭基合金抗高溫氧化防護(hù)方法方面已經(jīng)開展了大量的研究工作，并且也取得了一定的進(jìn)展，但仍然有一些問題有待進(jìn)一步的研究。

（1）合金化在提高鉭基合金抗高溫氧化性能的同時(shí)，也會(huì)降低鉭基合金的高溫力學(xué)性能；而且通過合金化來提高鉭基合金抗高溫氧化性能的效果是有限的。因此，在采用合金化的方法提高鉭基合金抗高溫氧化性能的同時(shí)，也必須考慮其對(duì)高溫力學(xué)性能的影響，從而達(dá)到性能的最佳優(yōu)化。

（2）通過晶粒細(xì)化也可以提高鉭基合金的抗高溫氧化性能，實(shí)現(xiàn)自我防護(hù)。但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于晶粒度對(duì)合金抗高溫氧化性能影響的研究還比較零散，缺乏系統(tǒng)性，今后還需要繼續(xù)開展相關(guān)的研究工作。

（3）鉭基合金高溫涂層目前存在的問題是涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配性較差，在受到熱疲勞或熱沖擊時(shí)容易剝落。另外還可能發(fā)生涂層與基體、涂層與環(huán)境之間的不良化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致鉭基合金力學(xué)性能的下降。為了解決這一問題，可以考慮采用梯度復(fù)合涂層的制備方法。今后的研究重點(diǎn)也將集中在：①對(duì)現(xiàn)有的涂層制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高涂層的抗高溫氧化性能；②將多種涂層制備方法進(jìn)行復(fù)合，制備出綜合性能優(yōu)異的梯度復(fù)合涂層；③開發(fā)新的抗高溫氧化涂層材料。

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