《粉末增塑近净成形技术及致密化基础理论》共分为四篇，第一篇为粉末注射成形基础理论与技术，侧重于黏结剂组元有机物的物理化学性质以及各有机物组元的相溶性，黏结剂的设计基础以及黏结剂与粉末的相互作用力，黏结剂与粉末体混合流变学、模具设计、脱脂及强化烧结原理等关于粉末注射成形中的最关键基础性问题。第二篇为粉末体增塑挤压成形，区别于粉末注射成形过程的特殊问题，侧重于阐述挤压过程流变行为分析与控制、成形剂脱除以及挤压模具设计，重点针对硬质合金棒材的挤压成形这一最敏感的制备技术进行了详细分析。第三篇为热压力增塑近净成形技术，包括热压、热等静压和低压热等静压技术，重点分析阐述了几种技术的理论基础、设备、工艺过程及应用。第四篇为大压力下粉末体热压力成形技术的理论基础，包括粉末热锻、粉末热挤压、粉末热轧以及热挤压等热增塑致密大变形技术。
    《粉末增塑近净成形技术及致密化基础理论》既可供材料专业的师生参考阅读，也可供从事相关专业的技术人员使用。

    比表面积可以利用气体吸附法等方法来测定。比表面积可以换算成具有相同比表面积的均匀球形颗粒的直径，称为比表面积径。对于某些粉末体来说，用比表面积来表示粒径要更容易一些。比表面积无法说明粉末性能、粉末构造或内部构造的特征，因此，它与其他粉末特征参数一起用以全面地描述粉末的特征。
    2.2.4 粉末颗粒间的摩擦
    颗粒问摩擦一般通过粉末流动性与松装密度来体现。随着表面积的增加，粉末间的摩擦也增加，从而使得流动性和松装密度下降。高的摩擦使堆积和充模性能降低，而低的摩擦则产生脱脂过程中坯件的崩塌和形状难以保持等问题。可见，颗粒间摩擦在测定流变学、松装特征和工艺过程中坯件形状保持等方面是相当重要的。安息角（又称自然坡度角）是代表颗粒间摩擦的一个常用指数。它是水平线与从一小孔流出而堆积成的粉末斜面之间的角度。自然坡角越大，则脱脂过程中阻止坯件变形和崩塌的抗力越大，大多数注射成形粉末的自然坡角应大于55。
    2.3 注射成形粉末的制备
    PIM各步工艺与粉末的粒度大小、形状、表面粗糙程度、显微结构及化学成分等密切相关，这些粉末特性直接影响了喂料的装载量和流变性能、脱脂和烧结过程的控制以及制品的最终性能。粉末体的特性又决定于粉末的制备方法，因此粉末制备是注射成形工艺中最基本同时也是十分关键的一个步骤。对于不同的材料，应选择适合材料自身特点的粉末，同时，还应综合考虑注射成形制品的要求以及制造成本等各方面因素，以达到既能生产出符合要求的粉末又节省生产成本的目的。目前，适宜于粉末注射成形粉末的粉末制备技术有（气、水、离心、等离子）雾化法、氧化还原法、羰基热解法、液相沉淀法、机械球磨法等。
    2.3.1 雾化法
    雾化法又称喷雾法，是制备粉末注射成形粉末最为常用的制粉技术，它是一种依靠击碎液体金属或合金制得粉末的方法。由于雾化法仅需克服液体金属之间的结合力就能使之成为细小粉末，因而与机械粉碎法相比，所消耗的外力较小，能耗低，是简便经济的粉末制备方法。雾化法包括：（1）水雾化及气雾化；（2）离心雾化：包括旋转圆盘雾化、旋转电极雾化、旋转坩埚雾化等；（3）其他雾化方法：等离子雾化、真空雾化等。本小节内容主要介绍三种最常用于注射成形粉末制备的雾化技术：水／气雾化、离心雾化以及等离子雾化。

第一篇 粉末注射成形基础理论与技术
1 粉末注射成形原理与技术优势
1.1 概述
1.2 粉末注射成形基本工艺
1.3 技术优势

2 注射成形粉末颗粒特征与注射成形粉末制备
2.1 粉末颗粒松装密度
2.1.1 影响松装密度的因素
2.1.2 提高松装密度的方法与途径
2.2 注射成形粉末体的颗粒特征
2.2.1 粉末颗粒的粒度
2.2.2 粉末颗粒的形状
2.2.3 粉末颗粒的比表面积
2.2.4 粉末颗粒间的摩擦
2.3 注射成形粉末的制备
2.3.1 雾化法
2.3.2 还原法
2.3.3 羰基物热离解法

3 粉末注射成形黏结剂设计基础
3.1 PIM黏结剂概述
3.2 黏结剂设计基本原则
3.2.1 复合组元设计原则
3.2.2 低分子有机物组元
3.2.3 高分子聚合物组元
3.2.4 添加剂组元
3.3 黏结剂组元的选择原则
3.3.1 PIM对黏结剂组分相容性的要求
3.3.2 溶解度参数
3.3.3 Huggins-Flory相互作用参数
3.3.4 相容性测定方法
3.4 黏结剂分类及应用举例
3.4.1 蜡基黏结剂
3.4.2 油基黏结剂
3.4.3 聚醛基黏结剂
3.4.4 水溶性黏结剂
3.4.5 凝胶水基体系黏结剂
3.4.6 丙烯酸基黏结剂
3.4.7 热固性黏结剂
3.4.8 油+蜡基多组元黏结剂
3.4.9 热塑一热固性黏结剂
3.5 黏结剂设计举例
3.5.1 油+蜡半固态黏结剂
3.5.2 一种水溶性黏结剂的设计

4 粉末颗粒之间及粉末颗粒与黏结剂的相互作用
4.1 细粉末颗粒之间的相互作用
4.1.1 表面原子的自行调整
4.1.2 外来因素的调整
4.2 喂料中粉末颗粒的相互作用
4.3 喂料中有机物黏结剂与粉末颗粒之间的相互作用
4.3.1 重力势能和浮力势能
4.3.2 吸附层位阻效应引起的作用能
4.4 黏结剂与粉末共混的热力学
4.4.1 基本颗粒的分散过程
4.4.2 杨氏方程和最小润湿角
4.5 表面活性剂对混合料物理化学性质的影响
4.5.1 表面活性剂对粉末颗粒相互作用的影响
4.5.2 表面活性剂对黏结剂和粉末相互作用的影响
4.5.3 增强表面活性剂的作用

5 黏结剂一粉末混合料流变学行为
5.1 概述
5.2 流体的黏度定义及流体分类
5.2.1 牛顿流体
5.2.2 非牛顿流体
5.3 粉末喂料的流变学行为
5.3.1 流场表达式
5.3.2 喂料流变测量学
5.3.3 PIM粉末喂料的本构方程
5.4 粉末喂料流变行为的影响因素
5.4.1 粉末装载量的影响
5.4.2 剪切速率的影响
5.4.3 黏结剂组成和黏结剂类型的影响
5.4.4 表面活性剂、增塑剂等的影响
5.4.5 温度的影响
5.4.6 压力的影响
5.4.7 粉末特性的影响
5.5 粉末喂料流变行为的标准模型
5.5.1 粉末喂料黏度模型必须满足的基本原则
5.5.2 粉末喂料黏度行为的模型化公式
5.6 喂料的最佳黏性行为和综合流变学评价因子
5.6.1 喂料最佳黏性行为
5.6.2 综合流变学评价因子

6 粉末注射成形充模流动计算机模拟
6.1 PIM充模流动计算机模拟概述
6.2 PIM充模流动数学模型分类
6.2.1 单相流模型
6.2.2 两相流模型
6.3 PIM充模流动数学模型
6.3.1 单流体数学模型
6.3.2 双流体数学模型
6.3.3 欧拉一拉格朗日数学模型
6.4 粉末喂料流变本构方程的选择
6.5 PIM充模过程的模壁边界和传热边界条件
6.5.1 模壁边界条件
6.5.2 传热边界条件
6.6 数值计算方法
6.7 PIM充模过程计算机模拟常用软件
6.7.1 Phoenics软件
6.7.2 F|uent软件
6.7.3 ANSYS软件
6.7.4 ANSYS-CFX软件
6.7.5 STAR-CD软件
6.8 PIM充模过程计算机模拟发展展望

7 粉末注射成形模具设计基础
7.1 注射成形模具组成及设计步骤
7.1.1 注射成形模具的组成部分
7.1.2 模具设计步骤
7.2 模腔尺寸设计
7.3 流道系统
7.3.1 主流道
7.3.2 分流道
7.4 浇口
7.4.1 浇口的作用和设计原则
7.4.2 浇口的形状和尺寸
7.5 分型面
7.6 模腔设计
7.6.1 模腔数目设计
7.6.2 模腔流道设计
7.7 模具排气
7.7.1 模具中气体的来源
7.7.2 模具中容易困气的位置
7.7.3 模具排气的分类和方式
7.8 制品的顶出机构
7.9 模具材料的设计
7.10 模具加工
7.11 模具装配和试模
7.1 2计算机辅助工具在模具设计中的应用

8 黏结剂脱脂基础与方法
8.1 引言
8.2 脱脂基础
8.2.1 黏结剂的作用
8.2.2 黏结剂的热行为和热分解特性
8.2.3 脱脂缺陷与控制
8.3 脱脂方法
8.3.1 热脱脂
8.3.2 溶剂脱脂
8.3.3 催化脱脂
8.4 脱脂过程中碳的控制
8.4.1 热脱脂过程碳的产生
8.4.2 热脱脂过程中的脱碳反应
……

第二篇 粉末体增塑挤压成形基础理论与技术
第三篇 粉末热压力增塑近净成形理论与技术
第四篇 大压力下粉末体热压力塑性加工成形技术
参考文献