中國粉體網(wǎng)訊 2025年7月17日，由中國粉體網(wǎng)主辦的2025高端金屬粉體制備與應(yīng)用技術(shù)大會暨2025通信電子、3D打印、粉末冶金市場金屬粉國產(chǎn)化交流會在湖南長沙隆重召開，會議期間，我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目，進(jìn)行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網(wǎng)對中南大學(xué)熊慧文副教授的專訪。
中南大學(xué) 熊慧文 副教授
熊慧文，中南大學(xué)粉末冶金研究院副教授。研究方向主要包括新型粉末冶金制品的流變成形制造、金屬陶瓷材料設(shè)計、制備與性能研究，主持國家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金、重大橫向課題等項目，近年在Additive Manufacturing, Journal of American Ceramic Society, Journal of Material Chemistry A等期刊發(fā)表SCI論文40余篇，申請國家發(fā)明專利24項，PCT美國專利2項，獲授權(quán)發(fā)明專利10余項。團(tuán)隊搭建了粉末冶金流變制造技術(shù)、粉末粘結(jié)熔融沉積成型3D打印平臺，可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)陶瓷（高熵陶瓷）、金屬陶瓷(NiFe2O4-Cu-Fe等)、金屬與合金（不銹鋼、鈦合金等）、功能梯度等復(fù)雜粉末冶金大制品的制備與應(yīng)用。
中國粉體網(wǎng)：熊教授您好，金屬陶瓷復(fù)合材料相比單純金屬材料和陶瓷材料有哪些優(yōu)點(diǎn)？
熊教授：金屬陶瓷是由金屬和陶瓷組元，通過粉末冶金方法進(jìn)行燒結(jié)而成。相比金屬或陶瓷材料，金屬陶瓷復(fù)合材料結(jié)合了金屬和陶瓷的優(yōu)勢，其具有下面顯著優(yōu)點(diǎn)：
1）力學(xué)性能更優(yōu)：既保持陶瓷的高硬度、耐高溫性，又具備金屬的韌性和抗沖擊性，克服了陶瓷脆性大和金屬高溫強(qiáng)度不足的問題。
2）穩(wěn)定性更強(qiáng)：高溫下抗氧化、抗腐蝕性能優(yōu)于金屬，熱膨脹系數(shù)更適中，減少因溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力開裂。
3）功能多樣性：可通過調(diào)整成分，兼顧導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能，在耐磨件、高溫結(jié)構(gòu)件等領(lǐng)域適用性更廣，如切削刀具、發(fā)動機(jī)部件等場景表現(xiàn)突出。
中國粉體網(wǎng)：熊教授，鐵酸鎳（NiFe2O4）基金屬陶瓷制備流程是怎樣的？
熊教授：鐵酸鎳基金屬陶瓷是針對無碳鋁電解惰性陽極的性能需求，而開發(fā)的一類材料。其制備流程主要包含以下4個步驟：
1）金屬陶瓷復(fù)合粉末的制備，一般可采用球磨與噴霧造粒等方法；
2）金屬陶瓷坯件的成形，這里面可以依據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求，選擇等靜壓/模壓；3D打印（復(fù)雜結(jié)構(gòu)）；粉末冶金流變制造等等；
3）脫脂，在300~800℃的區(qū)間，將成形坯體中的有機(jī)粘接劑去除，同時粉末發(fā)生輕微燒結(jié)；
4）燒結(jié)，在1200℃左右的溫度的下，進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，一般需要調(diào)控?zé)Y(jié)氧分壓，以保證燒結(jié)件的最終物相組成與性能。
中國粉體網(wǎng)：請問熊教授粉末冶金流變制造技術(shù)是什么？有哪些創(chuàng)新點(diǎn)？
熊教授：粉末冶金流變制造技術(shù)是近兩年由中南大學(xué)粉末冶金研究院周科朝教授團(tuán)隊自主開發(fā)的新技術(shù)。該技術(shù)是針對大尺寸復(fù)雜結(jié)構(gòu)粉末冶金制品的近終形制造而開發(fā)，其工作原理是將特種粘結(jié)劑與粉末進(jìn)行混合，然后在一定溫度（150~200℃）、一定壓力（10~50MPa）下進(jìn)行快速充模，之后冷卻獲得復(fù)雜坯件；之后進(jìn)行脫脂與燒結(jié)即可獲得粉末冶金制品。該技術(shù)具有低成本、可批量化制造、成分適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，特別是適合大型復(fù)雜粉末冶金部件制造的新工藝，有望在金屬陶瓷材料、難熔金屬、先進(jìn)陶瓷等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。
粉末冶金流變制造技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)主要為以下兩點(diǎn)：1）高均勻、高浸潤粉末-粘結(jié)劑物料設(shè)計，通過有機(jī)物與粉體親和性篩選，開發(fā)出適合粉末冶金流變成形的特種物料；2）有機(jī)融合了粉末注射成形與模壓成形，避免了粉末注射成形因壓力過大（大構(gòu)件）引起的粉膠分離現(xiàn)象，同時基于物料的流動性，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜模腔的一體化成形。
中國粉體網(wǎng)：熊教授，粉末冶金流變制造技術(shù)未來的重點(diǎn)發(fā)展方向有哪些？需要哪些學(xué)科的關(guān)鍵支持？
熊教授：重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)殡y加工、難成形粉末冶金材料，比如硬質(zhì)合金、新型金屬陶瓷惰性陽極、大尺寸異型鎢制品、高溫陶瓷部件等等；
該技術(shù)的發(fā)展需要材料學(xué)、高分子學(xué)、機(jī)械制造、燒結(jié)數(shù)字仿真模擬等學(xué)科的支持。
中國粉體網(wǎng)：感謝熊教授接受我們的采訪。
