粉末冶金技术在新能源材料中应用分析

888 编辑：中冶有色技术网来源：李志强

2024-03-05 14:52:30

摘要：随着科学技术、工业技术不断发展，能源紧张现象越发明显。此背景下，大部分国家均将新能源材料开发、应用作为重要发展战略。因此，为推动长期可持续发展战略实现，本文即针对粉末冶金技术在新能源材料中的应用加以分析，针对粉末冶金技术概念予以论述，并对粉末冶金技术在储氢材料、太阳能及风能等新能源材料中的应用予以讨论。

关键词：粉末冶金技术;新能源材料;太阳能

现阶段新能源开发现已为必然趋势，并为顺应时代发展的必然需求。而通过将粉末冶金技术应用至新能源制作中，可有效提高新能源制作效率，对化工产业可持续发展提供支持。粉末冶金技术除具备传统冶金技术优势外，也同现代科学技术相结合，对现代工作发展需求予以满足，同时也为新能源开发创造良好条件。因此，本文对粉末冶金技术在新能源材料中的应用加以分析。

1 粉末冶金技术概念

粉末冶金技术为一类应用经验较为丰富的金属冶炼术，因冶炼技术不断技术，粉末冶金技术科技含量随之大幅提升。现阶段所使用的粉末冶金技术为以原有冶金技术为基础，融合热力学、CAD设计学及物理学等科学技术，现已成为一种性能显著的材料冶炼技术。粉末冶金即为2JJWRZ1lIbnrDIz6sF0Yt2rX7Lk6oBquOz9sNBmTY=不利用成块矿材冶炼，而是将各种类粉末混合冶炼，此加工方式同传统加工方式相比主要具备以下优势：①与传统冶炼技术相比，粉末冶金技术针对冶炼材料选择并未设定严格限制，多种类型的矿石及废旧金属等均可作为冶炼材料，提高原材料利用率;②性能良好。因粉末自身便具备较强可塑性，并于冶炼过程中均可加入其他类型材料，所以，粉末冶金技术在成本方面同其他冶炼技术相比具有一定优势。此外，通过其他类型材料的融合也可提升所制作金属制品使用性能。

2 粉末冶金技术在新能源材料中的应用

2.1 储氢材料

氢为一类典型的低碳清洁能源。针对氢能系统而言，储氢为关键点。通常意义上，储氢可分为固体储氢技术、液态储氢技术、气体储氢技术三种，其中气体储氢技术即为将氢予以压缩后放置高压容器中;液态储氢技术即为，将氢气液化，放置于隔热容器中;固体储氢基础即为，借助化学手段，或物理手段实现氢的存储。上世纪60年代储存氢的合金、金属已被发现，并被称作储氢合金，捕氢能力较强，在一定热度及压力条件下，可将氢分子分解为合金中的单个原子。分解完成的氢原子可进入“开槽销中合金原子间缝隙，通过化学反应生成金属氢化物。金属氢化物经加热后可被再次分解，氢原子可结合为氢分子，此过程中伴随较为强烈的吸热效应。若不过度考虑储氢合金金属原子间间隙，氢储存能力优于氢气瓶，储氢合金可将气缸中氢像海绵一样予以释放，同氢气瓶相比，储氢合金为一类最为理想且便捷的储氢方式。

2.2 太阳能

太阳能光电电池在光电太阳能领域实则为典型的半导体二极管，利用光伏效应，实现太阳能-电能的转化。由此可见，太阳能光电电池对太阳光的转化效率现已成为此行业未来发展重点。但实际上需注意的是，今后较长一段时间范围内，世界范围内所生产的太阳能电池均会面临光电转化率低下的问题，此也为对太阳能应用前景形成制约的核心因素。目前，借助将粉末冶金技术应用至太阳能电池制造过程中，光电转换率明显提升。传统太阳能电池中，须应用厚度为350μm-450μm的硅材料，但此材料的应用不仅使得光电转化率降低，且应用硅材料自身便为一项严重浪费资源行为。此厚度的硅材料应用至太阳能电池制造中，除可对光电转化率造成直接影响外，所创造的经济效益也较低。而借助粉末冶金技术所制作的多晶硅薄膜则可对上述问题有效解决。粉末冶金技术除可应用至太阳能电池方面，在太阳能热电技术中也可得到良好应用效果。当太阳光照射至物体表面时，热量将会逐渐散失，因此，可借助太阳能光热技术收集散失热量，利用所收集热量加热水，生成水蒸气，借助相关设备展开电力生产，也可在一定程度上提高能源利用率。

2.3 风能材料

中国地处季风与信风气候帶，具备丰富风能资源，且风能资源为一类无污染的新能源。纵观风能发电材料，如风电机组中的永磁钕铁硼材料及制动片均需利用粉末冶金技术方可制作。针对风力电机而言，上述两种材料为保障风力发电可靠性及安全性的主要影响因素，并可对风力发电的最终效率产生影响。风能发电机中所应用的制动片对磨损率、摩擦系数均具备严格要求，并要求制动片需具备良好力学性能。针对风能发电机而言，通过粉末冶金技术的应用可对风力发电稳定运行予以保障，并适当延长使用寿命。针对永磁钕铁硼材料而言，目前价格较为低廉的稀土永磁材料现已被广泛应用，传统永磁材料被替代。钕铁硼烧结过程中所添加的稀土粉也为经粉末冶金技术制作而成。

3 结束语

由于粉末冶金技术具备良好应用优势，因此在新能源材料制作、研发环节中得以广泛应用。粉末冶金技术针对新能源材料而言，具备较强塑造性、创造性，并起到关键性技术作用。因粉末冶金技术原理，可帮助新能源开发出更为高效且经济性能更佳的新材料。传统粉末冶金技术在此过程中得以不断革新，伴随着各类新设备、新工艺、新技术的研发、应用，粉末冶金技术在粉末制备、成形中起到重要作用。

参考文献

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