粉末冶金技術(shù)是制取金屬粉末或者用金屬粉末作為原料，經(jīng)過成型和燒結(jié)而制作成金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。相比較于其他傳統(tǒng)技術(shù)，粉末冶金能夠極大的提高能源的利用率，因此這種技術(shù)已經(jīng)成為解決新材料問題的新技術(shù)手段，在新能源材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

傳統(tǒng)粉末冶金材料

　　傳統(tǒng)的粉末冶金材料主要有鐵基粉末冶金材料、銅基粉末冶金材料、硬質(zhì)合金粉末冶金材料等幾種類別，其中鐵基粉末冶金材料是傳統(tǒng)粉末冶金材料中最基本、最普遍、最關(guān)鍵的材料，當(dāng)前被廣泛應(yīng)用在汽車制造行業(yè)當(dāng)中，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。銅基粉末冶金材料的耐腐蝕性較強(qiáng)且種類多，被廣泛應(yīng)用在電器制造行業(yè)中。硬質(zhì)合金粉末冶金材料的熔點(diǎn)較高，其硬度與強(qiáng)度較高，被廣泛應(yīng)用在核武器制造等高端領(lǐng)域中。

現(xiàn)代粉末冶金材料

　　現(xiàn)代粉末冶金材料只要有以下幾種類別：

　　1.信息領(lǐng)域中應(yīng)用的粉末冶金材料，其主要是金屬類及鐵氧體類的材料；

　　2.新能源領(lǐng)域中的粉末冶金材料，其主要是新能源材料與儲(chǔ)能材料，粉末冶金技術(shù)及材料的應(yīng)用能夠極大地提高能源的利用率，更好的開發(fā)新能源；

　　3.生物領(lǐng)域中應(yīng)用的粉末冶金材料，一般分為冶金材料與醫(yī)用材料，對(duì)于保障人們的健康有重要意義；

　　4.在軍事領(lǐng)域當(dāng)中粉末冶金材料的應(yīng)用，如航空航天領(lǐng)域、核軍事領(lǐng)域等，這類領(lǐng)域?qū)τ诓牧嫌兄鴺O高的要求，需要材料具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性與安全性、耐高溫性等性能才能推動(dòng)科技與軍事的發(fā)展與進(jìn)步，促進(jìn)其技術(shù)水平的提高。

粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用

　　一、在風(fēng)能材料中的應(yīng)用

　　風(fēng)能是新能源而且具有充足、清潔等特點(diǎn)，依靠風(fēng)能發(fā)電可以利用粉末冶金技術(shù)制造其發(fā)電設(shè)備。在風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的制作過程當(dāng)中需要利用粉末冶金技術(shù)的兩種材料，即永磁釹鐵硼材料和制動(dòng)片材料，這兩種材料的應(yīng)用能夠直接影響風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性并影響其運(yùn)行。

　　圖片

　　目前常用的風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械制動(dòng)材料為銅基粉末冶金摩擦材料，采用粉末冶金技術(shù)制備的摩擦材料在性能質(zhì)量上具有突出的優(yōu)點(diǎn)，在組分的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的多樣化上也極具靈活性，它可以任意改變材料的組分，因而可以制備出在不同情況下應(yīng)用的性能優(yōu)異的摩擦材料。銅基粉末冶金摩擦材料的摩擦系數(shù)較小、導(dǎo)熱性好、摩擦系數(shù)較穩(wěn)定、耐磨性較好，應(yīng)用在風(fēng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)上大大提高了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

　　而釹鐵硼稀土永磁體是稀土永磁電機(jī)組成中的最重要的零部件，可替代傳統(tǒng)電機(jī)，向大容量﹑優(yōu)良的發(fā)電質(zhì)量、提高材料利用率、降低噪聲、降低成本、提高效率的方向發(fā)展。釹鐵硼稀土永磁材料采用粉末冶金技術(shù)來(lái)制備，基本工藝是熔煉-鑄錠-破碎-微粉碎-磁場(chǎng)中成形-燒結(jié)-時(shí)效處理-機(jī)加工-表面處理-充磁。

　　二、在太陽(yáng)能材料中的應(yīng)用

　　太陽(yáng)能的利用主要包括光伏、光熱、光化學(xué)轉(zhuǎn)化以及光生物轉(zhuǎn)化等。

　?。?）太陽(yáng)能光電材料

　　目前開發(fā)的太陽(yáng)能電池的種類很多，但其光電轉(zhuǎn)換效率普遍偏低，特別是對(duì)于軍事裝備、航空航天等軍事與空間應(yīng)用領(lǐng)域，光電轉(zhuǎn)換效率是太陽(yáng)能電池最重要的指標(biāo)。新的高效太陽(yáng)能電池材料的開發(fā)和制備技術(shù)改進(jìn)等有利于提高光電轉(zhuǎn)化效率。

　　粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)能光電材料制備中的應(yīng)用的體現(xiàn)就是制備薄膜太陽(yáng)能電池。

　　多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的方法有等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)、低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)、熱絲化學(xué)氣相沉積法（HwCVD)、快速熱化學(xué)氣相沉積法(RTCVD)、液相外延法(LPE)、濺射沉積法等。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池是用非晶硅半導(dǎo)體材料在玻璃、特種塑料、陶瓷、不銹鋼等為襯底制備出來(lái)的一種目前公認(rèn)環(huán)保性能最好的太陽(yáng)能電池，制備方法有反濺射法、低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)和熱絲化學(xué)氣相沉積法(HwCVD)。這些薄膜制備使用的靶材離不開粉末冶金技術(shù)。

　?。?）太陽(yáng)能光熱材料

　　太陽(yáng)能熱發(fā)電相對(duì)于光伏發(fā)電，具有成本低、適合于大規(guī)模發(fā)電等優(yōu)勢(shì)，然而由于其到達(dá)地球后的能量密度比較低。給大規(guī)模的開發(fā)利用帶來(lái)一定的困難，因此其推廣使用必須提高其能量密度。制備高效的太陽(yáng)能選擇性吸收涂層是太陽(yáng)能熱利用中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)提高集熱器效率至關(guān)重要。

　　粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)能光熱利用材料制備中的應(yīng)用的體現(xiàn)是制備太陽(yáng)能選擇性吸收涂層。太陽(yáng)能選擇性吸收涂層主要制備方法有涂料法、電鍍法、電化學(xué)法、氣相沉積法和真空鍍膜法。

　　涂料法需要將具有光吸收選擇性的粉體作為色素與粘結(jié)劑混合制成涂料，然后通過噴涂、浸沾、涂刷等方法將涂料涂在基板上。在基板上。常用的色素材料有Si、Ge、PbS和一些過渡金屬?gòu)?fù)合氧化物。

　　電鍍法是利用電鍍的方法將具有光選擇性吸收的金屬鍍?cè)诨迳?，常用的電鍍涂層主要有黑鎳涂層、黑鉻涂層、黑鈷涂層等。

　　其他方法也要大量用到薄膜制備，通過改變磁控濺射的靶材料，可制備各種各樣的薄膜。隨著粉末冶金新材料技術(shù)的發(fā)展，新型選擇性涂料得到了應(yīng)用，太陽(yáng)能選擇性吸收涂層的研究和制備技術(shù)也必將獲得新的發(fā)展。

　　三、在儲(chǔ)氫材料中的應(yīng)用

　　固體儲(chǔ)氫是最為常見的儲(chǔ)存方式,但將粉末冶金技術(shù)應(yīng)用在固體儲(chǔ)氫的容器之中并在一定的溫度和氫氣壓力下能夠使氫氣的儲(chǔ)存更加穩(wěn)定、安全、有效。

　　儲(chǔ)氫合金是指在一定溫度和氫氣壓力下能可逆地大量吸收、儲(chǔ)存和釋放氫氣的金屬間化合物，儲(chǔ)氫機(jī)理是氫分子首先吸附在金屬表面，再解離成氫原子，然后再進(jìn)人到金屬的晶格中形成氫化物。儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫量大、無(wú)污染、安全可靠,并且制備技術(shù)和工藝相對(duì)成熟，是目前應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)氫材料。

　　總結(jié)：

　　金屬基儲(chǔ)氫合金一般有鎂基儲(chǔ)氫材料、稀土系儲(chǔ)氫材料及鈦系儲(chǔ)氫材料等，對(duì)于先進(jìn)的儲(chǔ)氫合金，一般采用機(jī)械合金化、氫化燃燒合成和還原擴(kuò)散法等粉末冶金技術(shù)來(lái)制備。

　　在新能源的發(fā)展過程中，新能源材料起到了不可替代的重要作用，引導(dǎo)和支撐了新能源的發(fā)展。粉末冶金技術(shù)作為具有眾多優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)能夠極大的提高能源的利用率，提高能源利用的安全、穩(wěn)定性等，對(duì)于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展以及新能源的應(yīng)用有重要意義。隨著粉末冶金技術(shù)的進(jìn)步，將會(huì)有越來(lái)越多的先進(jìn)粉末冶金新材料出現(xiàn)并應(yīng)用到能源材料中，促進(jìn)新能源的開發(fā)和使用，解決能源問題。