基本内容

合金粉末的制取和应用渊源久远。古代曾用金、银、铜、青铜及其某些氧化物粉末作涂料，用于陶器、首饰等器具的着色、装饰。20世纪初,美国人库利吉(W.D.Coolidge)用氢还原氧化钨生产钨粉以制取钨丝，是近代金属粉末生产的开端。此后用化学还原法制取了铜、钴、镍、铁、碳化钨等多种粉末，促进了早期粉末冶金制品（含油多孔轴承、多孔过滤器、硬质合金等）的发展；此时还发明了羰基法以制取铁粉和镍粉。30年代先是用涡流研磨法制取铁粉，后来用固体碳还原法生产铁粉，成本很低。30年代初还出现了熔融金属雾化法。这种方法起初用来制取低熔点金属如锡、铅、铝等粉末，到40年代初发展成为用高压空气雾化制取铁粉。50年代开始用高压水雾化制取合金钢和多种合金粉末。60年代研究出多种雾化方式生产高合金粉末，促进了高性能粉末冶金制品的发展。70年代以来出现了多种气相和液相物理化学反应方法，制取有重要用途的包覆粉末和超细粉末。

粉末性能

合金粉末一般将金属粉末的性能分为化学性能、物理性能和工艺性能。化学性能是指金属含量和杂质含量。物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布，粉末的比表面和真密度，颗粒的形状、表面形貌和内部显微结构。工艺性能是一种综合性能，包括粉末的流动性、松装密度、振实密度、压缩性、成形性和烧结尺寸变化等。此外，对某些特殊用途还要求粉末具有其他的化学和物理特性，如催化性能、电化学活性、耐蚀性能、电磁性能、内摩擦系数等。金属粉末的性能在很大程度上取决于粉末的生产方法及其制取工艺。粉末的基本性能可用特定的标准检测方法测定。粉末粒度及其分布的测定方法很多，一般用筛分析法（>44μm）、沉降分析法(0.5～100μm)、气体透过法、显微镜法等。超细粉末(<0.5μm)用电子显微镜和 X射线小角度散射法测定。金属粉末习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。

制取方法

通常按转变的作用原理分为机械法和物理化学法两类，既可从固、液、气态金属直接细化获得，又可从其不同状态下的金属化合物经还原、热解、电解而转变制取。难熔金属的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或还原－化合方法制取。因制取方法不同，同一种粉末的形状、结构和粒度等特性常常差别很大。粉末的制取方法列表如下，其中应用最广的是还原法、雾化法、电解法。

还原法

利用还原剂夺取金属氧化物粉末中的氧,而使金属被还原成粉状。气体还原剂有氢、氨、煤气、转化天然气等。固体还原剂有碳和钠、钙、镁等金属。氢或氨还原，常用来生产钨、钼、铁、铜、镍、钴等金属粉末。碳还原常用来生产铁粉。用金属强还原剂钠、镁、钙等，可以生产钽、铌、钛、锆、钒、铍、钍、铀等金属粉末（见金属热还原）。用高压氢气还原金属盐类水溶液，可制得镍、铜、钴及其合金或包覆粉末（见湿法冶金）。还原法制成的粉末颗粒大多为海绵结构的不规则形状。粉末粒度主要取决于还原温度、时间和原料的粒度等因素。还原法可制取大多数金属的粉末，是一种广泛应用的方法。

雾化法

将熔融金属雾化成细小液滴，在冷却介质中凝固成粉末。图4广泛应用的二流（熔体流和高速流体介质）雾化法是用高压空气、氮气、氩气等（气体雾化）和高压水（水雾化）作喷射介质来击碎金属液体流。也有利用旋转盘粉碎和熔体自身（自耗电极和坩埚）旋转的离心雾化法，以及其他雾化方法如溶氢真空雾化、超声波雾化等。由于液滴细小和热交换条件好，液滴的冷凝速度一般可达到100～10000K/s,比铸锭时高几个数量级。因此合金的成分均匀，组织细小，用它制成的合金材料无宏观偏析，性能优异。气雾化粉末一般近球形，水雾化可制得不规则形状。粉末的特性如粒度、形状和结晶组织等主要取决于熔体的性能(粘度、表面张力、过热度)和雾化工艺参数（如熔体流直径、喷嘴结构、喷射介质的压力、流速等）。几乎所有可被熔化的金属都可用雾化法生产,尤其适宜生产合金粉末。此法生产效率高,并易于扩大工业规模。目前不仅用于大量生产工业用铁、铜、铝粉和各种合金粉末，还用来生产高纯净度(O2<100ppm)的高温合金、高速钢、不锈钢和钛合金粉末。此外，用激冷技术制取快速冷凝粉末（冷凝速度>100,000K/s）日益受到重视。用它可以制出高性能的微晶材料