粉末冶金在新能源材料中的应用
在新能源汽车中的应用
轻量化部件:粉末冶金通过制造铝合金、钛合金等轻质金属基复合材料,可将齿轮箱、电机壳体等部件减重30%-50%,从而提升新能源汽车的续航里程。
高性能电池材料:在动力电池正极材料方面,粉末冶金技术可精确控制材料微观结构,使电池能量密度提升20%、循环寿命延长30%。例如,纳米级LiFePO₄正极粉末通过雾化制粉技术制备,使电池循环寿命突破6000次。
高效电机材料:电机铁芯采用粉末冶金软磁复合材料(SMC),磁导率提升40%,涡流损耗降低50%,助力电机效率突破95%。此外,通过粉末冶金工艺制备的钕铁硼材料,磁能积可达52MGOe,支撑电机功率密度提升至4.8kW/kg。
在太阳能领域的应用
薄膜太阳能电池:粉末冶金技术用于制作薄膜太阳能电池,可提高光电转化率。通过该技术制备的多晶硅薄膜,有效解决了传统晶体硅太阳能电池光电转化率低、浪费硅物料的问题。
太阳能热电技术:粉末冶金的粉末成形技术用于制作太阳能热电技术中的吸收板。通过将具有光流异性吸收的粉体制成涂料喷涂在基板上,对粉末成形技术依赖度高。
在风能领域的应用
风电机组制动片:通过钢基粉末冶金技术压制而成的制动片,具有高摩擦系数、低磨损率和良好的力学性能,导热性能好,对制动盘摩擦力小,能在极端温度条件下使用,提高了风能发电机的稳定性和使用寿命。
永磁钕铁硼材料:这是一种价格低廉的稀土永磁材料,通过粉末冶金工艺制备,逐渐替代传统永磁材料,用于风电机组中,提升风力发电的效率和可靠性。
在燃料电池中的应用
粉末冶金技术在燃料电池行业主要应用于制备密封部件和电极材料。通过该技术可以合成安全性高、倍率高的锡基合金材料及纳米Sn基合金—碳复合材料,提升燃料电池的充放电性能和安全性。此外,燃料电池阴极材料为多孔的锶掺杂的锰酸镧,其多孔材料的制备只能采用粉末冶金技术。
在储氢材料中的应用
储氢合金是能够储存氢能源的金属或合金材料,粉末冶金技术能够有效制备氢能源储存材料,并在制造过程中加入特定的稀有金属,实现储存效率和储存稳定的双提高。
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