中國粉體網訊 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利用不充分、造成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。
傳統粉末冶金零部件（圖源：東睦）
粉末冶金技術在燃料電池材料中的應用
燃料電池是一種將燃料氣體（或液、固燃料氣化后的氣體）的化學能直接轉換為電能的裝置，在當前的能源體系結構中，燃料電池的性能制約著很多前沿技術的快速發展，成為能源行業急于突破成就的研究方向。粉末冶金技術在燃料電池行業的應用，主要表現在對燃料電池密封部件和電極材料的制備方面。通過粉末冶金技術的應用，可以實現合成安全性高、倍率高的錫基合金材料及納米Sn基合金—碳復合材料，這種材料能夠大大提升燃料電池的充放電能耗，同時對燃料電池的充放電安全也有一定保障作用，粉末冶金技術的應用可以使得這種材料的生產產業化、規模化。另外，燃料電池陰極材料為多孔的鍶摻雜的錳酸鑭，多孔材料的制備只能采用粉末冶金技術。
粉末冶金技術在太陽能材料中的應用
太陽能作為可再生的新型綠色能源，因其資源豐富、利用技術成熟，成為世界新能源探索的重要對象，在新型能源結構體系中具有重要的地位。如何高效、安全、穩定的利用太陽能，是太陽能利用技術的關鍵點。太陽能利用的主要方面包括熱電太陽能技術和光電太陽能技術，太陽能利用技術中熱電材料和光電材料的制備與性能優化都可以通過粉末技術來實現。對于太陽能的光電應用，太陽能電池是關鍵。太陽能電池材料的性能是保障太陽能光電轉化效率的關鍵，傳統的晶體硅材料太陽能電池，光電轉化效率相對較低，降低太陽能利用率的同時，還制約著太陽能能源的應用范圍。粉末冶金技術在太陽能光電轉化方面有著傳統冶金技術不可比擬的優勢，通過粉末冶金技術制備的多晶硅薄膜在光電轉化技術中能夠有效替代傳統晶體硅材料，且光電轉化效率提升顯著，太陽能光電轉化技術由于材料瓶頸的突破，發展速度逐年加快。另外，太陽能的熱電利用技術主要是通過太陽能吸收板吸收太陽能量，然后通過技術手段加以利用，因此太陽能吸收板材料性能成為技術發展的關鍵點。粉末冶金技術能夠在吸收板制造過程中，充分研發吸收板的材料性能，發揮粉體在色素、粘結劑的作用，突出粉末冶金技術的實踐應用，從而顯著提升提升太陽能吸收效率。
粉末冶金技術在風能材料中的應用
風能是我國新能源之一，應用范圍極廣，遍布我們生活和工業等各個領域，屬資源豐富的綠色能源。而粉末冶金技術在風能材料中的實踐應用，主要是制作風能發電材料，實現永磁釹鐵硼材料與風電機組材料的生產。這兩種材料的生產對風力發電運行設備的安全性、可靠性起到非常關鍵的作用，直接對發電效率產生影響。在風能發電機生產中，采用的是銅基粉末冶金技術，針對發電機制動片的摩擦系數和磨損率進行相應要求的生產，其運用銅基粉末冶金技術生產的制動片，導熱性能高，摩擦系數小，這些優點能夠使設備在惡劣的溫度環境下也能進行有效地使用。永磁釹鐵硼材料的使用，將新型的永磁材料替代了傳統的永磁材料，其材料的制作就是運用加入稀土粉的粉末冶金工藝制成的。
粉末冶金技術在術在儲氫材料中的應用
氫能源由于其燃燒產物是水，屬于零碳清潔綠色能源，氫能源的應用關鍵點主要在兩個方面，一個是氫能源的生產，另一個則是氫能源的儲存。就氫能源儲存而言，因其化學性質活潑，具有一定的爆炸危險，因此氫能源儲存方式和儲存材料的選擇具有嚴格的要求。儲氫合金是能夠儲存氫能源的金屬或合金材料的統稱，擁有較強的捕獲氫的能力，能夠在一定的壓力、熱度的基礎上把氫分子分解成合金中的單個原子。氫能源儲存的原理是，經過分解后單原子能夠進入到儲存材料原子間的間隙，通過化學反應形成較為穩定和安全的金屬氫化物，從宏觀上看，儲存材料能夠吸收氫能源，在吸收過程中會釋放出化學熱能，如果要多氫能源進行利用，則需要通過對儲存材料加能，使得儲存化學過程進行逆反應，分解氫化物，釋放出氫原子后，再結合成氫分子。氫能源儲存材料對氫能源的儲存性能遠遠高于物理氣瓶儲存效率，且儲存的化學穩定性也能得到保障。粉末冶金技術能夠有效制備氫能源儲存材料，并在制造過程中加入特定的稀有金屬，能夠實現儲存效率和儲存穩定的雙提高。
粉末冶金技術在新能源材料中的應用意義
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。粉末冶金技術的應用，使得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，目前成為新能源材料開采和使用中的熱門技術。粉末冶金技術在太陽能材料、燃料電池材料、風能材料、儲氫材料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。
粉末冶金技術在新能源材料的開發應用中，具有極大的發展潛力。大力發展粉末冶金技術，使之在新能源開發應用領域中不斷拓展，發揮其在新能源可持續發展中的保障作用。
參考資料：
1、劉偉，《新能源材料粉末冶金技術探討》
2、黃守義，《淺析粉末冶金技術在新能源材料中的應用》
3、葉常瓊，《基于新能源材料的粉末冶金技術實踐分析》
4、薛鶴猛等，《粉末冶金技術在新能源材料中的應用》
（中國粉體網編輯整理/長安）
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