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(guò)成型和燒結而制作成金屬材料、復合材料以及各種類(lèi)型制品的工藝技術(shù)。相比較于其他傳統技術(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(wèn)題的新技術(shù)手段，在新能源材料的發(fā)展中起著(zhù)舉足輕重的作用。

傳統粉末冶金材料

　　傳統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(lèi)別，其中鐵基粉末冶金材料是傳統粉末冶金材料中最基本、最普遍、最關(guān)鍵的材料，當前被廣泛應用在汽車(chē)制造行業(yè)當中，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，其應用范圍將會(huì )進(jìn)一步擴大。銅基粉末冶金材料的耐腐蝕性較強且種類(lèi)多，被廣泛應用在電器制造行業(yè)中。硬質(zhì)合金粉末冶金材料的熔點(diǎn)較高，其硬度與強度較高，被廣泛應用在核武器制造等高端領(lǐng)域中。

現代粉末冶金材料

　　現代粉末冶金材料只要有以下幾種類(lèi)別：

　　1.信息領(lǐng)域中應用的粉末冶金材料，其主要是金屬類(lèi)及鐵氧體類(lèi)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能材料，粉末冶金技術(shù)及材料的應用能夠極大地提高能源的利用率，更好的開(kāi)發(fā)新能源；

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

　　4.在軍事領(lǐng)域當中粉末冶金材料的應用，如航空航天領(lǐng)域、核軍事領(lǐng)域等，這類(lèi)領(lǐng)域對于材料有著(zhù)極高的要求，需要材料具備較強的穩定性與安全性、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用

　　一、在風(fēng)能材料中的應用

　　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)電設備。在風(fēng)能發(fā)電設備的制作過(guò)程當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，這兩種材料的應用能夠直接影響風(fēng)能發(fā)電設備的安全性與穩定性并影響其運行。

　　圖片

　　目前常用的風(fēng)電機組的機械制動(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)，在組分的設計，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較小、導熱性好、摩擦系數較穩定、耐磨性較好，應用在風(fēng)機制動(dòng)系統上大大提高了風(fēng)電機組運行的穩定性。

　　而釹鐵硼稀土永磁體是稀土永磁電機組成中的最重要的零部件，可替代傳統電機，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-時(shí)效處理-機加工-表面處理-充磁。

　　二、在太陽(yáng)能材料中的應用

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

　?。?）太陽(yáng)能光電材料

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

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

　?。?）太陽(yáng)能光熱材料

　　太陽(yáng)能熱發(fā)電相對于光伏發(fā)電，具有成本低、適合于大規模發(fā)電等優(yōu)勢，然而由于其到達地球后的能量密度比較低。給大規模的開(kāi)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用的體現是制備太陽(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劑混合制成涂料，然后通過(guò)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(guò)渡金屬復合氧化物。

　　電鍍法是利用電鍍的方法將具有光選擇性吸收的金屬鍍在基板上，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(guò)改變磁控濺射的靶材料，可制備各種各樣的薄膜。隨著(zhù)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、在儲氫材料中的應用

　　固體儲氫是最為常見(jiàn)的儲存方式,但將粉末冶金技術(shù)應用在固體儲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存更加穩定、安全、有效。

　　儲氫合金是指在一定溫度和氫氣壓力下能可逆地大量吸收、儲存和釋放氫氣的金屬間化合物，儲氫機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。儲氫合金儲氫量大、無(wú)污染、安全可靠,并且制備技術(shù)和工藝相對成熟，是目前應用最為廣泛的儲氫材料。

　　總結：

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

　　在新能源的發(fā)展過(guò)程中，新能源材料起到了不可替代的重要作用，引導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、穩定性等，對于我國的工業(yè)發(fā)展以及新能源的應用有重要意義。隨著(zhù)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并應用到能源材料中，促進(jìn)新能源的開(kāi)發(fā)和使用，解決能源問(wèn)題。