粉末冶金技術在新能源材料中應用分析

趙品欽

（貴州省六盤水師范學院，貴州六盤水 553004）

粉末冶金技術在新能源材料中應用分析

趙品欽

（貴州省六盤水師范學院，貴州六盤水 553004）

隨著世界范圍內的人口、經濟和工業產業的快速發展，人們對能源的開采和消耗，已經到了影響可持續發展繼續進行的階段。而在能源日趨緊張的現在，開發和利用新能源材料是解決能源問題的有效方式。在研發和制作系能源材料的過程中，粉末冶金技術具有十分明顯的技術優勢。因此從粉末冶金技術的主要內容與特點及新能源材料的主要內容入手，分析及推廣到粉末冶金技術在五種具有代表性的新能源材料中的應用。

粉末冶金技術；新能源材料；應用分析

隨著工業的飛速發展以及人口的快速增加，傳統工業都面臨著能源與環境污染的問題。石油和煤炭等傳統的化石燃料已經不再能夠滿足世界經濟的發展，并且還會產生大量的有害氣體污染空氣。因此世界各國都在重視新能源材料的開發和利用上。新能源是相對于傳統的化石能源而言的，是具有絕對經濟影響力的現代技術之一。常見的新能源有太陽能和風能等等。粉末冶金技術則是一種新興的材料制備和合成技術，在諸多領域都已經獲得了廣泛的應用。將粉末冶金技術應用到新能源材料中，無疑是兩種現代優秀領域的強強聯合，將為人類解決能源使用中的煩惱[1]。

1 粉末冶金技術與新能源材料

1.1 粉末冶金技術的主要內容

粉末冶金技術是一項具有悠久歷史的技術，而伴隨著工業領域的新發展，獲得了更新。粉末冶金技術來源于原有的冶金技術，原有的冶金技術吸收和容納了其他學科的知識，如熱力學等，從而發展成為優勢更加明顯的粉末冶金技術。

1.2 粉末冶金技術的主要特點

粉末冶金技術，就是有別于傳統的用整塊礦石進行冶煉的方式，將各種各樣的金屬粉末混合起來冶煉的技術。因此粉末冶金技術，在原材料的選擇上具有更廣泛的選擇范圍，制作過程中對于原材料的使用更加充分，制作的成品能夠有更好地性能。在傳統的冶煉技術中，雖然冶煉技術在不斷提高，傳統的模式已經能夠利用到礦石中70%~80%的成分，但被剩下的材料還是占據了不小的部分，而粉末冶金技術則能更為充分地利用原材料。

1.3 新能源材料的主要內容

新能源的名字，來源于材料使用過程中污染少的特點。而新能源材料，就是服務于新能源開發與使用的材料，是影響新能源發展的核心因素。新能源材料為了能夠達到轉化和儲存能量的目的，對于生產過程有區別于傳統行業的要求，而粉末冶金技術的出現，為新能源材料的發展帶來了推動力。

2 粉末冶金技術在新能源材料中的應用

2.1 粉末冶金技術在太陽能材料中的應用

太陽能具有不枯竭的特點，而且開發潛力巨大。但是在目前社會各界對于太陽能的利用中，光電轉化率普遍較低，影響了事業的發展。而借助于粉末冶金技術，可以制作出薄膜太陽能電池，從而提高使用太陽能過程中的光電轉化率。在太陽照射到地球表面之后，利用吸收板來吸收太陽能，粉末冶金技術正是應用在吸收板的制作中。采用粉末冶金技術，將具有光吸收作用的粉末，加工后噴涂在基板上，幫助對太陽能的吸收和利用。

2.2 粉末冶金技術在風能材料中的應用

風能同太陽能一致，具有不枯竭且極度清潔的特點，而且不排放污染。而在風能的利用中，有風電機組中的制動片和永磁釹鐵硼材料需要用到粉末冶金技術。這兩項材料與風能發電的安全性能緊密相連，結合了粉末冶金技術進行制作的材料，能夠大大提高風力發電的效率[2]。

2.3 粉末冶金技術在儲氫材料中的應用

氫能源是一種清潔且高效的能源，能夠替代傳統的對環境具有污染的不可再生的化石能源。而在氫能源的使用中，儲存方式是關鍵。在常見的儲存方式之中，固體儲氫最為安全和有效。粉末冶金技術能夠應用于固體儲氫容器的之中中，在一定的溫度和氫氣壓力之下，使得氫氣吸附在金屬的晶格之中，這樣的儲存方式能夠提供安全保證。

2.4 粉末冶金技術在鋰離子電池材料中的應用

在鋰離子電池負極材料方面，人們經過諸多研究，終于發現具有高倍率和高安全性特點的錫基合金材料及納米Sn基合金-碳復合材料等，這些材料的制作都離不開粉末冶金技術。粉末冶金技術通過制粉技術的發展，幫助鋰離子電池的正負極材料實現了廣泛的工業化和規?；l展，同時提高了材料的安全性能。

2.5 粉末冶金技術在燃料電池材料中的應用

燃料電池是一種能夠把燃料氣體等物質的能源直接轉化為電能的裝置，粉末冶金技術主要應用于燃料電池中的電極材料和密封部件等初的材料。粉末冶金技術能夠幫助提高材料的電化學性能和穩定性，同時還能夠降低所需材料的價格[3]。

3 結束語

粉末冶金技術在工業和能源領域的使用已經越來越廣泛，主要體現在新能源使用過程中材料的組成部分。面對著傳統石化燃料數量的減少及對環境的污染，全球范圍內已經掀起了新能源的使用潮流。而在新能源的使用過程中，還存在著一些使用安全性能不夠高和效能轉化率不足等問題。而粉末冶金技術投入使用到新能源材料中，能通過提高材料的性能從而提高將風能和太陽能轉化為電能等能源的轉化效率；通過改變儲存氫氣的固體材料的性能，提高氫氣存儲的安全性；通過增強材料的選擇范圍，為鋰離子電池材料和燃料電池材料的電極和密封性部分的零部件提供高化學性能和穩定性。借助于粉末冶金技術，新能源領域一定會有更好的發展。

[1] 謝添.電子技術在新能源材料行業的應用探究[J].通訊世界，2017，（1）：295.

[2] 張挺.電子技術在新能源材料行業的應用探究[J].電子測試，2013，（15）：100-101.

[3] 邢兵鎖，賴武軍.電子技術在新能源材料行業的應用探究[J].電子制作，2016，（12）：42.

[4] 楊林.粉末冶金技術在新能源材料中的應用[J].科技風，2015，（21）：126.

Application of Powder Metallurgy Technology in New Energy Materials

Zhao Pin-qin

With the rapid development of population，economy and industrial industry within the world，people’s exploitation and consumption of energy have reached a stage that will affect the sustainable development.And in the increasingly tense energy now，the development and use of new energy materials is an effective way to solve energy problems.In the process of research and development and production of energy materials，powder metallurgy technology has a very obvious technical advantages.This paper will start from the main contents and characteristics of powder metallurgy technology and the main contents of new energy materials，and analyze and popularize the application of powder metallurgy technology in fi ve representative new energy materials.

powder metallurgy technology；new energy material；application analysis

TF125

A

1003–6490（2017）03–0060–02

2017–03–08

范嘉路（1994—），男，遼寧錦州人，本科在讀，主要研究方向為建筑學。

收稿日期：2017–02–15

作者簡介： 趙品欽（1992—），男，貴州畢節人，主要研究方向為冶金工程。