梯度材料

功能梯度材料（FGM）的成分是梯度變化的，各層的燒結溫度不同，利用傳統的燒結方法難以一次燒成。利用CVD、PVD等方法制備梯度材料，成本很高，也很難實現工業化。采用階梯狀的石磨模具，由于模具上、下兩端的電流密度不同，因此可以產生溫度梯度。利用SPS在石磨模具中產生的梯度溫度場，只需要幾分鐘就可以燒結好成分配比不同的梯度材料。目前SPS成功制備的梯度材料有：不銹鋼/ZrO2；Ni/ZrO2；Al/高聚物；Al/植物纖維；PSZ/T等梯度材料。

根據市場調研的結果，中國2013 年平均單車汽車粉末冶金制品的用量至少有6kg，這其中2.3kg 的差額就是沒有統計在內，是來自國外的粉末冶金用量（發動機進口或部分組裝零件進口），這部分進口替代需求構成了未來粉末冶金零部件需求增長的一部分。我們保守估計，未來車用粉末冶金國產化的替代率占據目前單車用量的6%-7%。

粉末冶金的應用領域

國內外SPS的發展與應用狀況

SPS技術是在粉末顆粒間直接通入脈沖電流進行加熱燒結，因此在有的文獻上也被稱為等離子活化燒結或等離子輔助燒結（plasmaactivatedsintering-PAS或plasma-assistedsintering-PAS）[1,2]。早在1930年，美國科學家就提出了脈沖電流燒結原理，但是直到1965年，脈沖電流燒結技術才在美、日等國得到應用。日本獲得了SPS技術的專利，但當時未能解決該技術存在的生產效率低等問題，因此SPS技術沒有得到推廣應用。