淺析粉末冶金技術在新能源材料中的應用

黃守義

（昆明工業職業技術學院，云南 昆明 650302）

經濟水平的提高和工業化的發展促使了傳統工業的轉型，同時為了推廣可持續發展的理念，落實環境保護和能源節約的發展政策，新能源材料逐漸受到人們的推崇。粉末冶金技術在新能源材料中的應用，是新型的現代高新技術與可持續再生能源的有效結合，以此成為新時代的新型發展模式的趨勢，而備受各國各個領域的推崇和廣泛使用。

1 粉末冶金技術的發展

1.1 從前的粉末冶金材料

人們對粉末冶金材料的使用最早可追溯到遠古時期，早期并不存在熔化后的金屬用于加工制作工藝，因此最早制作鐵利用的是天然的粉末冶金材料，通過燒制原始材料來制造傳統的生產工具。19世紀中期，熔鑄法發明出來后，人們不再使用粉末冶金方法來應用于金屬領域，直到第二次工業革命的發展使得電力產生之后，粉末冶金技術才又再一次回歸人們的視野，因為粉末冶金技術是唯一可以制作出生產電力資源的某種所需材料的技術，因此在這一時期粉末冶金技術又開始得到重用。隨著科學技術的發展和領域的增多，粉末冶金技術也可以應用于各種新興領域，從而不斷得到了發展。

1.2 當前的粉末冶金材料

現代化的提高和工業革命的推動使得傳統的粉末冶金技術重回人們的視野，改善了以往的缺陷和不足，從而加入了新興的科技發展方法，從而構成了以粉末冶金材料為主的新興技術的產生。原先的熔鑄法和冶金法限制了人們對于制造材料的挑選，制作材料的采集難度降低、種類得到擴大，從而節省了生產成本、提高了制作材料的利用率，并且相較于原先的原始方法制作出的工具被得到了優化。原先的熔鑄法和冶金法下的原材料并沒有得到充分利用，對于能源的浪費和環境的污染較為嚴重，這不利于經濟的可持續發展。當前，新能源材料逐漸被開發出來，技術發展也到了一個新的階段，粉末冶金被擴大發展為一款放電等離子燒結技術，從而使得生產效率更高、原材料得到更加充分的利用，更多的制造材料也被制作出來，落實了可持續發展的綠色生態理念[1]。

2 粉末冶金技術的特點

發展歷史悠久的粉末冶金技術，因為科學技術的快速發展和新能源材料的大力開發而又重新回歸人們視野，從而不斷得到革新和發展。粉末冶金技術改善了原始的制造工藝對于能源不充分利用、造成了環境污染和能源浪費的現象，并以傳統制作工藝作為發展基礎，融入了新興科學技術和新興發展理念，因而被應用到直接關系到能源開發利用的新能源技術當中，從而備受推崇。利用粉末冶金技術我們對于制作原料的利用率可以大大提高，因此，粉末冶金技術被應用到各種生產領域已經成為一種必然的發展趨勢。

3 粉末冶金技術在新能源材料中的應用

3.1 粉末冶金技術在太陽能領域的應用

在新能源材料的開采中，人們多關注于開采難度小，而且隨處可見的綠色天然可循環的材料，太陽能能源滿足了這一要求，隨處可見，并且并不擔心造成能源的浪費和污染，從而備受生產領域的推崇。然而，就現在的太陽能能源開采和利用來說光電轉化率不高始終影響了太陽能能源得到有效利用。原先技術下生產的太陽能電池消耗大量不可再生能源，并且使用數量更多，粉末冶金技術改善了這一點，并通過改善光電轉化率來增加太陽能能源的收集和利用，從而制作出來一種名為多晶硅薄膜的新型材料，來降低對于太陽能能源的采集難度，提高了對太陽能能源的利用率，發展了傳統工藝技術[2]。

3.2 粉末冶金技術在鋰離子電池材料之中的應用

近年來，鋰離子電池因為能量密度大、質量優良、高電壓種種優勢而受到人們的推崇，高性價比的特點又使得其在各個領域譬如智能手機、智能家具、手提電腦等領域被得到了廣泛使用，國家對于目前發展性能最好的鋰離子電池，稱作其為對當今社會和各個領域影響較大的新型能源材料。并且，鋰電子電池有著越來越優化的發展方向，現在逐漸被新興技術人員融入了新興技術從而取得了更大的進展。粉末冶金技術和能源開發、開發新型電解質等等都息息相關。根據數據顯示，粉末冶金技術應用于鋰電子電池材料中，可以大大提升電池的有效性能和使用時間，人們在新能源技術的開發利用會對利用粉末冶金技術制作出來的超微粉體產生極大的影響。技術人員通過不斷的試驗和測點，使得錫基合金材料等鋰離子電池負極材料被發現，這些材料因為粉末冶金技術被研制出來，自身具備利用率高，并且更加綠色生態，從而得到了更大規模地開發使用，促進了鋰電子電池工藝的發展，也落實了可持續發展，帶來了新興領域的革新。

3.3 粉末冶金技術在風能材料中的應用

在新型能源的開發中，風能能源同樣以其是可持續發展的綠色能源優勢而得到了人們的開發和使用。天然型的能源開發一般不會涉及到其他材料的使用，并且采取難度低，而且對于環境的污染量小、能源浪費率低，因此在當前的各個領域中，風能的使用率被得到很大提高。對于摩擦力度這一特點作高要求的現代型風能發電技術，在這一點上利用粉末冶金技術可以有效地達成。另外，利用粉末冶金技術制作出來的這兩種材料，并不會受到外界條件的影響，也能使得風能發電的過程中可持續地進行，而且風力發電機的使用期限得到很大程度地延長。

3.4 粉末冶金技術在儲氫材料之中的應用

傳統生產過程中，多使用污染量大、不可持續使用的礦石類能源，對于環境造成的傷害大，并且造成的能源浪費問題嚴重，這不符合現下所推崇的可持續生產。因此可持續利用、易于開采的綠色天然材料被各個行業領域的人們不斷推崇和利用，氫能源滿足了這一特征。對于能源的存儲是這一新型能源開放利用中的一大重點，固體儲氫是利用率高并且危害小的一種存儲方法，利用粉末冶金技術和壓力、熱力作用結合，氫氣被附著在金屬晶格中，提高了能源開采和使用的安全性能[3]。

3.5 粉末冶金技術在燃料電池材料中的應用

制作電池正極材料的標準有利于燃料發生氧化反應。制作電池正極要有一定量的電子電導率，來有效縮減電阻。電催化劑的功能使用，經歷氧離子材料和燃料的化學反應，發生反應的這一過程對于高催化性能作出了要求，通過這一環節燃料材料和氧離子材料發生反應產生了電能。另外電池正極材料還得滿足在不同溫度環境下也能使得化學反應過程保持不變。各個物質之間保持不變，從而使得表層的形狀完好，來降低和另外元之間的電阻接觸概率。接觸界面的穩定很大程度是取決于熱膨脹系數之間是否適合，并且SOFC（固體氧化物燃料電池）的化學反應中要利用到耐化學腐蝕性。在開發使用這一新型材料時，不僅要滿足這些條件，另外還需利用到電磁材料的循環實用性和高效率種種特點。然而，能夠達到以上要求的材料并不多。而半金屬元素組成的非晶金屬材料，不同于其它軟磁材料，而且這種新型能源要在粉末冶金技術的使用下才能開采和使用，通過粉末冶金技術其它的軟磁材料也得到了有效利用，因此促進了新型能源的開發和新領域的開拓。因此，將粉末冶金技術在燃料電磁材料的使用和開發中尤為重要，可以不用通過多余的步驟導致電能的有效轉化，并且還能有效保證燃料電磁材料發生化學反應過程中的不變性，而且縮減了能源開發利用的成本問題。

4 粉末冶金技術在新能源材料中的應用意義

現代社會的進步使得科學技術成為了各國之間競爭較量的有效依據，然而當今的發展重點不僅要快速提高發展科學發展水平，也要保證生產的可持續性。新能源的開發尤為重要，且備受人們推崇和應用，在新能源中相關技術的應用也尤為重要，粉末冶金技術因改善了傳統能源開發和使用過程中的缺陷和不足具有猛進發展的勢頭。粉末冶金技術發展源頭追溯于遠古時代，而今科學技術的快速發展和新能源技術的快速發展又使得其重新回歸人們視野，并且不斷得到革新和發展。粉末冶金技術現在也不斷被應用到不同領域的工業生產中，雖然新興能源的開采可以有效降低能源的浪費程度、更有效地保護環境，從而有利于可持續發展，但是在實際的應用時仍具備著很多缺陷和不足，然而，在新能源材料中有效應用粉末冶金技術之后，能源開采的安全度提高、有效利用率和不同新型能源之間的轉化程度也被有效提升，所以目前成為新能源材料開采和使用時最熱門的技術。

原始的制造工藝對于能源不充分利用、造成了環境污染和能源浪費的現象，粉末冶金技術有效改善了這一現象，而且粉末冶金技術可以在太陽能領域之中、鋰離子電池材料之中、在風能材料之中、在儲氫材料之中等新型能源材料中都能得到有效、有針對性的應用，從而提高不同能源之間的轉化率、減少了能源浪費，降低了能源開采和利用的難度，提高了相關機械設備的安全性能。

5 結束語

粉末冶金技術應用于不同的新型能源的開采和使用中，帶動了不同工業產業鏈的有效運作，并且因為其具有安全性能高、可以大量制作的優勢，使得其受到各個領域專業人員的有效應用和推崇。同時，將粉末冶金技術應用于新型能源材料中，符合我國的可持續發展理念，成為一種發展的必然趨勢，并且具備巨大潛力和進步空間。我們相信在以后的科技發展過程中，粉末冶金技術能夠得到不斷革新，以在各個領域發揮更大的作用，從而有效提升我國的綜合國力。