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第1章　超微粉末的制备技术 1

1.1　概述 1

1.1.1　超微粒子的定义 1

1.1.2　超微粉末研究的发展历史 1

1.2　超微粒子的基本特性 2

1.2.1 超微粒子的电子状态和晶格振动 2

1.2.2　超微粒子的基本效应 4

1.3　超微粒子的物理特性 6

1.3.1　结晶学特性 7

1.3.2　晶体结构和相变特性 7

1.3.3　热力学性能 8

1.3.4　电学性能 11

1.3.5　磁学性能 14

1.3.6　光学性能 15

1.3.7　催化特性 19

1.3.8　烧结特性 20

1.3.9　化学特性 22

1.4　超微粉末制备过程原理 24

1.4.1 蒸发凝聚法制备超微粉末的原理 24

1.4.2　气相化学反应法制备超微粉末的原理 28

1.4.3　液相法制备超微粉末的原理 34

1.5　超微粉末的制备技术 38

1.5.1　蒸发凝聚法 39

1.5.2　溅射法 45

1.5.3　电爆炸丝法 46

1.5.4　气相化学反应法 46

1.5.5　液相法制备超微粉末的技术 52

1.6　超微粉末的应用 71

1.6.1　在粉末冶金领域的应用 71

1.6.2　磁性材料 72

1.6.3　在化学工业中的应用 72

1.6.4　在生物医药领域的应用 73

1.6.5　其他应用 73

参考文献 73

第2章　快速凝固-粉末冶金技术 77

2.1 快速凝固技术-粉末冶金技术的发展概况 77

2.2　快速凝固材料的制备理论 78

2.2.1　快速凝固技术的基本原理 78

2.2.2　熔体的过冷和再辉 80

2.2.3　快速凝固时的热流 82

2.2.4　快速凝固过程的热力学 83

2.2.5　快速凝固过程的动力学 87

2.2.6　快速凝固过程中的溶质分配 90

2.2.7　固液界面稳定性 93

2.2.8　快速凝固时的形核与长大 98

2.3　快速凝固技术 99

2.3.1　双流雾化法 99

2.3.2　离心雾化法 106

2.3.3　机械、电气等作用力雾化 109

2.3.4　多级雾化法 111

2.3.5　熔体自旋法 113

2.3.6　快速凝固粉末冶金材料热致密化技术 118

2.4　快速凝固材料 119

2.4.1　快速凝固晶态材料 119

2.4.2　快速凝固准晶材料 133

2.4.3　快速凝固非晶态合金 136

2.4.4　大块非晶合金 140

参考文献 145

第3章　机械合金化技术 148

3.1　机械合金化概况 148

3.1.1　机械合金化技术的发展历史 148

3.1.2　机械合金化的应用 150

3.2　机械合金化球磨装置及工作原理 152

3.2.1　机械合金化的球磨装置 152

3.2.2　机械合金化工艺参数 156

3.3　机械合金化的球磨机理 158

3.3.1　金属粉末的球磨过程 158

3.3.2　机械合金化的球磨机理 159

3.3.3　机械合金化过程的理论模型 161

3.3.4　机械合金化过程的运动学及能量传输模型 173

3.3.5　机械合金化温升模型 176

3.4　机械合金化技术的应用 179

3.4.1　机械合金化技术制备弥散强化合金 179

3.4.2　机械合金化制备平衡相材料 188

3.4.3　机械合金化制备非平衡相材料 189

3.4.4　机械合金化制备功能材料 199

3.5 固液反应球磨及水溶液球磨技术 204

3.5.1　固液反应球磨技术 204

3.5.2　水溶液球磨技术 207

3.6　低温机械合金化 210

3.6.1　低温机械合金化设备 211

3.6.2　低温机械合金化的应用 211

参考文献 212

第4章　喷射沉积技术及应用 216

4.1 金属液体喷射沉积工艺的进展 216

4.1.1　喷射沉积工艺的发展及现状 216

4.1.2　喷射沉积工艺的基本原理和特点 217

4.1.3　喷射沉积工艺和装置 220

4.2　喷射沉积过程理论研究 227

4.2.1 喷射沉积过程原理和控制参量 227

4.2.2　整体模型 228

4.2.3　子过程的物理模型 228

4.3　喷射沉积材料 237

4.3.1　铁基合金 237

4.3.2　铝合金 239

4.3.3　铜合金 241

4.3.4　镁合金 243

4.3.5　贵金属领域 243

4.4　喷射共沉积制备颗粒增强金属基复合材料 244

4.4.1 喷射共沉积制备MMCp过程的基本原理 244

4.4.2　喷射共沉积技术研究现状 255

4.4.3　喷射共沉积技术的特点和优越性 263

4.5　多层喷射沉积的装置和原理 264

4.5.1　多层喷射沉积的提出 264

4.5.2　多层喷射沉积技术及装置 265

4.5.3　多层喷射沉积过程原理分析 266

4.5.4　多层喷射沉积工艺的特点 268

4.6　多层喷射沉积的传热凝固规律 269

4.6.1 多层喷射沉积过程雾化阶段的传热凝固规律 269

4.6.2　多层喷射沉积过程沉积阶段的传热凝固规律 270

4.7　喷射沉积坯的热加工 273

4.7.1　传统热加工工艺 273

4.7.2　特殊热加工工艺 274

参考文献 280

第5章　粉末冶金特种成形技术 284

5.1　概述 284

5.2　等静压成形 284

5.2.1　冷等静压制 284

5.2.2　热等静压制 286

5.2.3　准等静压制 290

5.3　陶粒压制 291

5.3.1　制造工艺工序 291

5.3.2　工艺原理 292

5.3.3　陶粒特性 293

5.3.4　预成形坯设计 295

5.3.5　陶粒压制的性能与应用 295

5.4　STAMP工艺 295

5.4.1　制造工艺工序 296

5.4.2　制造的材料 296

5.4.3　经济意义 299

5.5　快速全向压制（ROC） 299

5.5.1　流体模系统 300

5.5.2　室温压制与快速全向压制 300

5.5.3　快速全向压制坯的后续加工 300

5.5.4　双金属零件的制造工艺 301

5.5.5　制造工艺的特点及应用 301

5.5.6　制造工艺的局限性 301

5.6　粉浆浇注成形 302

5.6.1　粉浆浇注的工艺过程 302

5.6.2　影响粉浆浇注成形的因素 303

5.7　粉末轧制成形 304

5.7.1　金属粉末轧制原理与特点 304

5.7.2　粉末轧制的应用 306

5.8　粉末挤压成形 307

5.8.1　增塑粉末挤压成形 307

5.8.2　粉末热挤压 307

5.9　粉末锻造成形 307

5.9.1　粉末锻造技术 307

5.9.2　粉末锻造工艺的优点 309

5.9.3　粉末锻造技术的应用 310

5.10　温压成形 311

5.10.1　温压成形技术的发展概况 311

5.10.2　温压工艺及致密化机理 311

5.10.3　温压成形技术的分类 315

5.10.4　温压成形技术的应用 320

5.11　电磁成形 321

5.11.1　电磁成形发展概况、原理及特点 321

5.11.2　电磁成形技术的分类与应用 321

5.12　高速压制 322

5.12.1　高速压制的技术原理 322

5.12.2　高速压制的技术特点 323

5.12.3　高速压制所用的模具 325

5.12.4　高速压制所用的粉末 326

5.12.5　高速压制的生产成本 326

5.12.6　高速压制的研究进展 326

5.12.7　国内对高速压制的理论研究 328

5.13　冷成形粉末冶金 331

参考文献 331

第6章　粉末冶金特种烧结技术 335

6.1　概述 335

6.2　超固相线液相烧结 335

6.2.1　SLPS的发展概况 335

6.2.2　SLPS的原理及特点 336

6.2.3　SLPS中的致密化与变形机理 337

6.2.4　工艺参数对SLPS的影响 342

6.2.5　SLPS技术的应用及进展 344

6.3　选择性激光烧结 344

6.3.1　SLS的原理及特点 345

6.3.2　工艺参数对SLS的影响 347

6.3.3　SLS技术的应用及研究进展 348

6.4　放电等离子烧结（SPS） 351

6.4.1　SPS的原理、工艺及特点 352

6.4.2　SPS技术的应用及研究进展 353

6.5　微波烧结 354

6.5.1　MS的烧结机制、原理及特点 354

6.5.2　MS技术的应用及研究进展 357

6.6　爆炸烧结 360

6.6.1　爆炸烧结的原理及特点 360

6.6.2　爆炸烧结机理 361

6.6.3　爆炸烧结技术的应用 364

6.7　铸造烧结法 365

6.7.1　铸造烧结法的原理及工艺 365

6.7.2　铸造烧结法的特点 366

6.7.3　铸造烧结法的应用 366

6.8　大气压固结 367

6.8.1　CAP法制造工艺 367

6.8.2　CAP法制造工艺的优点 368

6.8.3　CAP法固结的材料 368

6.9　电场活化烧结 369

6.9.1　FAST烧结工艺 370

6.9.2　FAST的基本原理 370

6.9.3　FAST烧结技术的应用 370

参考文献 372

第7章 自蔓延技术 375

7.1　概述 375

7.1.1　自蔓延技术的概念及特点 375

7.1.2　自蔓延技术的发展概况 376

7.2　SHS过程的理论研究 379

7.2.1　SHS过程的启动 379

7.2.2　燃烧类型 380

7.2.3　SHS技术的热力学条件 381

7.2.4　SHS技术的动力学条件 385

7.2.5　SHS技术的非平衡理论 389

7.2.6　SHS过程的研究方法及设备 392

7.3　SHS技术种类 394

7.3.1　SHS制备技术 394

7.3.2　SHS烧结技术 395

7.3.3　SHS致密化技术 395

7.3.4　SHS熔铸 397

7.3.5　SHS焊接 398

7.3.6　SHS涂层 399

7.3.7　热爆技术 402

7.3.8　化学炉技术 402

7.3.9　非常规SHS技术 403

7.4　SHS过程的影响因素 405

7.4.1 SHS合成耐火材料的影响因素 405

7.4.2　SHS焊接的影响因素 406

7.4.3　陶瓷色料影响因素 406

7.5　SHS技术的应用 407

7.5.1　概述 407

7.5.2　SHS在航天及船舶工业中的应用 408

7.5.3　SHS在能源工业中的应用 409

7.5.4　SHS在冶金及材料工业中的应用 410

7.6　SHS研究的发展方向 413

7.6.1　宏观动力学，结构形成过程与燃烧的关系 413

7.6.2　多维SHS计算机模拟模型 413

7.6.3　气相之间和气相与悬浮物的自蔓延燃烧合成 414

7.6.4　SHS技术应用于有机体系 414

7.6.5　SHS技术制造非传统性粉末 414

7.6.6　SHS技术制造非平衡材料 415

7.6.7　一步法净成形制品工艺 416

7.6.8　产品的大规模生产 416

7.6.9　自蔓延机械化学合成法 416

7.6.10　不同环境下的SHS过程 417

参考文献 418

第8章　金属粉末注射成形 421

8.1　金属粉末注射成形概论 421

8.1.1　金属粉末注射成形技术的发展历程 421

8.1.2　金属粉末注射成形的特点 422

8.1.3　金属粉末注射成形产品的应用 423

8.2　混合物的流变特性 424

8.2.1　基本理论 424

8.2.2　金属注射成形喂料流变学 426

8.3　金属粉末注射成形原理及设备简介 429

8.3.1　过程原理 429

8.3.2　设备简介 430

8.4　几种主要的注射成形工艺 432

8.4.1　维泰克工艺 432

8.4.2　Rivers工艺 433

8.4.3　粉末铸造（PC）工艺 434

8.4.4　Injectamax工艺 435

8.4.5　Metamold法 435

8.4.6　PPIM工艺 436

8.5　注射成形用的金属粉末及制备方法 436

8.5.1　注射成形用的金属粉末 436

8.5.2　制备方法 437

8.6　注射成形用的黏结剂及其选择方法 439

8.6.1　黏结剂 439

8.6.2　黏结剂的选择 446

8.6.3　有关黏结剂的一些专利 447

8.7　金属粉末注射成形工艺 450

8.7.1　混炼 450

8.7.2　制粒 452

8.7.3　注射成形 453

8.7.4　脱脂 456

8.7.5　烧结 462

8.8　注射成形制品的特征和设计 462

8.8.1 注射成形粉末冶金制品的特征 462

8.8.2　制品应用设计的要点 463

8.9　注射模具与注射成形机 464

8.9.1　注射模具的典型结构 464

8.9.2　注射模具的种类 464

8.9.3　注射模具的设计 466

8.9.4　注射成形机 468

8.9.5　注射成形机零部件的磨损和防腐 472

8.10　金属粉末微注射成形 474

8.10.1　技术特点 474

8.10.2　注射工艺 474

8.10.3　模具和设备 475

8.10.4　成形的产品 476

8.10.5　共注射成形和共烧结 477

8.10.6　总结和展望 477

参考文献 477