浅析粉末冶金技术在新能源材料中的应用

黄守义

（昆明工业职业技术学院，云南 昆明 650302）

经济水平的提高和工业化的发展促使了传统工业的转型，同时为了推广可持续发展的理念，落实环境保护和能源节约的发展政策，新能源材料逐渐受到人们的推崇。粉末冶金技术在新能源材料中的应用，是新型的现代高新技术与可持续再生能源的有效结合，以此成为新时代的新型发展模式的趋势，而备受各国各个领域的推崇和广泛使用。

1 粉末冶金技术的发展

1.1 从前的粉末冶金材料

人们对粉末冶金材料的使用最早可追溯到远古时期，早期并不存在熔化后的金属用于加工制作工艺，因此最早制作铁利用的是天然的粉末冶金材料，通过烧制原始材料来制造传统的生产工具。19世纪中期，熔铸法发明出来后，人们不再使用粉末冶金方法来应用于金属领域，直到第二次工业革命的发展使得电力产生之后，粉末冶金技术才又再一次回归人们的视野，因为粉末冶金技术是唯一可以制作出生产电力资源的某种所需材料的技术，因此在这一时期粉末冶金技术又开始得到重用。随着科学技术的发展和领域的增多，粉末冶金技术也可以应用于各种新兴领域，从而不断得到了发展。

1.2 当前的粉末冶金材料

现代化的提高和工业革命的推动使得传统的粉末冶金技术重回人们的视野，改善了以往的缺陷和不足，从而加入了新兴的科技发展方法，从而构成了以粉末冶金材料为主的新兴技术的产生。原先的熔铸法和冶金法限制了人们对于制造材料的挑选，制作材料的采集难度降低、种类得到扩大，从而节省了生产成本、提高了制作材料的利用率，并且相较于原先的原始方法制作出的工具被得到了优化。原先的熔铸法和冶金法下的原材料并没有得到充分利用，对于能源的浪费和环境的污染较为严重，这不利于经济的可持续发展。当前，新能源材料逐渐被开发出来，技术发展也到了一个新的阶段，粉末冶金被扩大发展为一款放电等离子烧结技术，从而使得生产效率更高、原材料得到更加充分的利用，更多的制造材料也被制作出来，落实了可持续发展的绿色生态理念[1]。

2 粉末冶金技术的特点

发展历史悠久的粉末冶金技术，因为科学技术的快速发展和新能源材料的大力开发而又重新回归人们视野，从而不断得到革新和发展。粉末冶金技术改善了原始的制造工艺对于能源不充分利用、造成了环境污染和能源浪费的现象，并以传统制作工艺作为发展基础，融入了新兴科学技术和新兴发展理念，因而被应用到直接关系到能源开发利用的新能源技术当中，从而备受推崇。利用粉末冶金技术我们对于制作原料的利用率可以大大提高，因此，粉末冶金技术被应用到各种生产领域已经成为一种必然的发展趋势。

3 粉末冶金技术在新能源材料中的应用

3.1 粉末冶金技术在太阳能领域的应用

在新能源材料的开采中，人们多关注于开采难度小，而且随处可见的绿色天然可循环的材料，太阳能能源满足了这一要求，随处可见，并且并不担心造成能源的浪费和污染，从而备受生产领域的推崇。然而，就现在的太阳能能源开采和利用来说光电转化率不高始终影响了太阳能能源得到有效利用。原先技术下生产的太阳能电池消耗大量不可再生能源，并且使用数量更多，粉末冶金技术改善了这一点，并通过改善光电转化率来增加太阳能能源的收集和利用，从而制作出来一种名为多晶硅薄膜的新型材料，来降低对于太阳能能源的采集难度，提高了对太阳能能源的利用率，发展了传统工艺技术[2]。

3.2 粉末冶金技术在锂离子电池材料之中的应用

近年来，锂离子电池因为能量密度大、质量优良、高电压种种优势而受到人们的推崇，高性价比的特点又使得其在各个领域譬如智能手机、智能家具、手提电脑等领域被得到了广泛使用，国家对于目前发展性能最好的锂离子电池，称作其为对当今社会和各个领域影响较大的新型能源材料。并且，锂电子电池有着越来越优化的发展方向，现在逐渐被新兴技术人员融入了新兴技术从而取得了更大的进展。粉末冶金技术和能源开发、开发新型电解质等等都息息相关。根据数据显示，粉末冶金技术应用于锂电子电池材料中，可以大大提升电池的有效性能和使用时间，人们在新能源技术的开发利用会对利用粉末冶金技术制作出来的超微粉体产生极大的影响。技术人员通过不断的试验和测点，使得锡基合金材料等锂离子电池负极材料被发现，这些材料因为粉末冶金技术被研制出来，自身具备利用率高，并且更加绿色生态，从而得到了更大规模地开发使用，促进了锂电子电池工艺的发展，也落实了可持续发展，带来了新兴领域的革新。

3.3 粉末冶金技术在风能材料中的应用

在新型能源的开发中，风能能源同样以其是可持续发展的绿色能源优势而得到了人们的开发和使用。天然型的能源开发一般不会涉及到其他材料的使用，并且采取难度低，而且对于环境的污染量小、能源浪费率低，因此在当前的各个领域中，风能的使用率被得到很大提高。对于摩擦力度这一特点作高要求的现代型风能发电技术，在这一点上利用粉末冶金技术可以有效地达成。另外，利用粉末冶金技术制作出来的这两种材料，并不会受到外界条件的影响，也能使得风能发电的过程中可持续地进行，而且风力发电机的使用期限得到很大程度地延长。

3.4 粉末冶金技术在储氢材料之中的应用

传统生产过程中，多使用污染量大、不可持续使用的矿石类能源，对于环境造成的伤害大，并且造成的能源浪费问题严重，这不符合现下所推崇的可持续生产。因此可持续利用、易于开采的绿色天然材料被各个行业领域的人们不断推崇和利用，氢能源满足了这一特征。对于能源的存储是这一新型能源开放利用中的一大重点，固体储氢是利用率高并且危害小的一种存储方法，利用粉末冶金技术和压力、热力作用结合，氢气被附着在金属晶格中，提高了能源开采和使用的安全性能[3]。

3.5 粉末冶金技术在燃料电池材料中的应用

制作电池正极材料的标准有利于燃料发生氧化反应。制作电池正极要有一定量的电子电导率，来有效缩减电阻。电催化剂的功能使用，经历氧离子材料和燃料的化学反应，发生反应的这一过程对于高催化性能作出了要求，通过这一环节燃料材料和氧离子材料发生反应产生了电能。另外电池正极材料还得满足在不同温度环境下也能使得化学反应过程保持不变。各个物质之间保持不变，从而使得表层的形状完好，来降低和另外元之间的电阻接触概率。接触界面的稳定很大程度是取决于热膨胀系数之间是否适合，并且SOFC（固体氧化物燃料电池）的化学反应中要利用到耐化学腐蚀性。在开发使用这一新型材料时，不仅要满足这些条件，另外还需利用到电磁材料的循环实用性和高效率种种特点。然而，能够达到以上要求的材料并不多。而半金属元素组成的非晶金属材料，不同于其它软磁材料，而且这种新型能源要在粉末冶金技术的使用下才能开采和使用，通过粉末冶金技术其它的软磁材料也得到了有效利用，因此促进了新型能源的开发和新领域的开拓。因此，将粉末冶金技术在燃料电磁材料的使用和开发中尤为重要，可以不用通过多余的步骤导致电能的有效转化，并且还能有效保证燃料电磁材料发生化学反应过程中的不变性，而且缩减了能源开发利用的成本问题。

4 粉末冶金技术在新能源材料中的应用意义

现代社会的进步使得科学技术成为了各国之间竞争较量的有效依据，然而当今的发展重点不仅要快速提高发展科学发展水平，也要保证生产的可持续性。新能源的开发尤为重要，且备受人们推崇和应用，在新能源中相关技术的应用也尤为重要，粉末冶金技术因改善了传统能源开发和使用过程中的缺陷和不足具有猛进发展的势头。粉末冶金技术发展源头追溯于远古时代，而今科学技术的快速发展和新能源技术的快速发展又使得其重新回归人们视野，并且不断得到革新和发展。粉末冶金技术现在也不断被应用到不同领域的工业生产中，虽然新兴能源的开采可以有效降低能源的浪费程度、更有效地保护环境，从而有利于可持续发展，但是在实际的应用时仍具备着很多缺陷和不足，然而，在新能源材料中有效应用粉末冶金技术之后，能源开采的安全度提高、有效利用率和不同新型能源之间的转化程度也被有效提升，所以目前成为新能源材料开采和使用时最热门的技术。

原始的制造工艺对于能源不充分利用、造成了环境污染和能源浪费的现象，粉末冶金技术有效改善了这一现象，而且粉末冶金技术可以在太阳能领域之中、锂离子电池材料之中、在风能材料之中、在储氢材料之中等新型能源材料中都能得到有效、有针对性的应用，从而提高不同能源之间的转化率、减少了能源浪费，降低了能源开采和利用的难度，提高了相关机械设备的安全性能。

5 结束语

粉末冶金技术应用于不同的新型能源的开采和使用中，带动了不同工业产业链的有效运作，并且因为其具有安全性能高、可以大量制作的优势，使得其受到各个领域专业人员的有效应用和推崇。同时，将粉末冶金技术应用于新型能源材料中，符合我国的可持续发展理念，成为一种发展的必然趋势，并且具备巨大潜力和进步空间。我们相信在以后的科技发展过程中，粉末冶金技术能够得到不断革新，以在各个领域发挥更大的作用，从而有效提升我国的综合国力。