粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。

粉末冶金技術(shù)具有顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)。此外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無法制備的材料和難以加工的零件也可用粉末冶金技術(shù)來制備，故而備受工業(yè)界的重視。

一、傳統(tǒng)粉末冶金材料

1   鐵基粉末冶金材料

鐵基粉末冶金材料是最重要的粉末冶金材料之一，特別是汽車行業(yè)的快速發(fā)展對鐵基粉末冶金行業(yè)起了很大的推動作用。此外，諸如家用器具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電動工具、文體休閑器材等領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用鐵基粉末冶金零件本用途。表1 為常規(guī)鐵基粉末冶金材料的用途。

表1 常規(guī)鐵基粉末冶金材料的基本用途

2　銅基粉末冶金材料

燒結(jié)銅基零件具有較好的耐蝕性、表面光潔及無磁性等優(yōu)點(diǎn)。銅基材料主要有燒結(jié)青銅（錫青銅和鋁青銅）、燒結(jié)黃銅、燒結(jié)鎳銀和燒結(jié)銅鎳合金，此外還有彌散強(qiáng)化銅（如Cu-Al2O3）、燒結(jié)時效強(qiáng)化銅合金（Cu-Be、Cu-Be-Co 和 Cu-Cr 合金）以及用于減震的燒結(jié) Cu-Mn合金。粉末冶金工業(yè)中銅的使用，可追溯到20世紀(jì)20年代。當(dāng)時多孔性青銅含油軸承正在商品化，這些含油軸承是最早使用的多孔性粉末冶金零件。目前含油軸承占粉末冶金銅和銅合金應(yīng)用的大部分，表2所列為燒結(jié)青銅含油軸承的應(yīng)用情況。

銅基粉末冶金材料的其它重要應(yīng)用還包括摩擦材料、電刷、過濾器、機(jī)械結(jié)構(gòu)零件、電工零件、鐵粉添加劑、催化劑、油漆和顏料等。

表2　燒結(jié)青銅含油軸承的應(yīng)用

3　難熔金屬與硬質(zhì)合金

（1）難熔金屬

難熔金屬（鎢、鉬、鉭、鈮等）及其合金、復(fù)合材料以其高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度等獨(dú)特的物理與力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、電子信息、能源、防化、冶金和核工業(yè)等領(lǐng)域。

難熔金屬鎢最早用于白熾燈的燈絲，逐步發(fā)展成為硬質(zhì)合金、鎢銅觸頭材料、W-Ni-Fe、WNi-Cu高密度鎢合金、鎢單晶、鎢絲、鎢棒、鎢材、鎢板，形成了一個較為完整的鎢制品體系。

鉬用來作為發(fā)熱體、隔熱屏、飛船蒙皮及導(dǎo)向片等。此外，具有很好高溫性能的摻雜鉬（HTM），其再結(jié)晶溫度高達(dá)1800℃，即使在再結(jié)晶以后仍有一定的強(qiáng)度和塑性。鎢、鉬作為優(yōu)異的高溫爐發(fā)熱體、隔熱屏、冶煉稀土用的坩堝和支撐件已得到廣泛運(yùn)用。大型鎢、鉬管以及鉬電極、芯桿、料舟等已成功地取代鉑在玻璃及玻纖行業(yè)中取得了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

鉭、鈮耐腐蝕，高溫穩(wěn)定性好，氧化膜電性能好，冷加工性能好，廣泛用作電容器、合金鋼和硬質(zhì)合金的添加劑；鈮合金具有良好的抗血液腐蝕能力，可制作血管支架。

（2）硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是指以一種或多種難熔金屬的碳化物（如碳化鎢、碳化鈦等）作為硬質(zhì)相，用金屬粘結(jié)劑作為粘結(jié)相，經(jīng)粉末冶金技術(shù)制造出來的材料。硬質(zhì)合金廣泛用作切削刀具、礦用刀片和異型件，已成為現(xiàn)代工業(yè)部門和新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的工具材料，被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)的牙齒”。

以鈷粘結(jié)的碳化鎢基硬質(zhì)合金是最典型的一類，于1926年由德國克虜伯公司首先生產(chǎn)。此外，鋼結(jié)硬質(zhì)合金也得到了快速發(fā)展，它最早于20世紀(jì)60年代初期在美國出現(xiàn)，其組織特點(diǎn)是硬而耐磨的硬質(zhì)相均勻分布于鋼基體中，鋼基體賦予合金良好的加工特性，而硬質(zhì)相則使合金的硬度和耐磨性能大幅度提高。因此，鋼結(jié)硬質(zhì)合金兼有硬質(zhì)相和鋼的優(yōu)點(diǎn)，其綜合性能處于普通硬質(zhì)合金和鋼之間。

大約在20年前，硬質(zhì)合金產(chǎn)品主要是細(xì)、中、粗三種，之后亞微米晶粒硬質(zhì)合金開始得到商業(yè)化應(yīng)用。約在1990年以后，超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金開始得到商業(yè)化應(yīng)用；與此同時，形成了納米晶粒硬質(zhì)合金的研究熱潮。細(xì)晶粒硬質(zhì)合金快速發(fā)展的原因是人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)WC 晶粒減小到亞微米尺寸后，硬質(zhì)合金具有一些很好的使用性能。近年來，超粗晶粒硬質(zhì)合金的研究逐漸開展，并已經(jīng)有商業(yè)化應(yīng)用。此外，功能梯度硬質(zhì)合金材料也得到了廣泛關(guān)注。這類材料可分為成分梯度和結(jié)構(gòu)梯度兩類。成分梯度可以是粘結(jié)相成分梯度也可以是硬質(zhì)相成分梯度；結(jié)構(gòu)梯度主要是硬質(zhì)相晶粒度梯度。

4　粉末冶金電工材料

在電器、儀表及電工技術(shù)中，廣泛應(yīng)用于各種分?jǐn)嗪徒油娐返碾娊佑|元件、電阻焊用的電極以及電機(jī)上用于轉(zhuǎn)換電流的電刷。在無線電技術(shù)中，普遍使用各種難熔化合物制成的各種固定電阻器。在真空技術(shù)中使用各種電子管陰極制品、各種電加熱元件和熱電偶材料。以上這些材料常常采用粉末冶金技術(shù)制造，統(tǒng)稱為粉末冶金電工材料。

1921年，Gebauer 首先研制成功 Ag-W 觸頭材料，但是直到20世紀(jì)30年代才得到工業(yè)應(yīng)用，主要用于低壓線路保護(hù)電器。粉末冶金Ag-W 合金和 Ag-Ni 合金分別于1935年和1939年問世。1940年出現(xiàn)的粉末冶金 Ag-CdO 材料，以其優(yōu)良的耐電磨損性和抗熔焊性獲得廣泛應(yīng)用。真空電器的高速增長又促使其核心部件-真空電觸頭材料進(jìn)一步發(fā)展。此外，由于石墨具有較好的潤滑性和抗熔焊性，它不僅成為滑動型電觸頭材料的重要組成，而且也用來加入到其它系列的電觸頭以降低和避免熔焊的發(fā)生。

電觸頭材料可以由熔煉加工方法或者粉末冶金方法制取。單質(zhì)金屬和合金材料，如銀、銅及貴金屬等的金屬和合金主要通過熔煉加工方法制取。而某些特殊的金屬和合金，特別是大量的金屬復(fù)合材料，則往往需要采用粉末冶金方法制取，如純鎢、鎢合金、鎢與銀、銅組成的復(fù)合材料、多數(shù)的銀基復(fù)合材料及含有石墨的復(fù)合材料等。

電刷是在電動機(jī)和發(fā)電機(jī)中用來轉(zhuǎn)換和傳導(dǎo)電流的一類零件。除鼠籠式感應(yīng)電機(jī)外，其它電機(jī)都要使用電刷。電刷是電機(jī)的重要組成零件，其質(zhì)量的好壞直接影響電機(jī)的使用性能。按形狀分，電刷主要有薄片、圓棒及圓筒三種形式。按成分及制造工藝和應(yīng)用范圍的不同，電刷材料又可以分為三類：石墨電刷、電化石墨電刷、金剛石-石墨電刷。

5 燒結(jié)摩擦與減摩材料

（1）摩擦材料

以提高摩擦磨損性能為目的，用于摩擦離合器與摩擦制動器的摩擦部分的材料稱為摩擦材料。換句話說，摩擦材料是指積極利用其摩擦特性，用于摩擦離合器和摩擦制動器中，實(shí)現(xiàn)動力的傳遞、阻斷、運(yùn)動物體的減速、停止等行為所用的材料。摩擦材料是用于摩擦式離合器和制動器的關(guān)鍵材料。而離合器和制動器是作傳遞扭矩及制動用的，是保證機(jī)械和機(jī)器安全工作的重要部件。隨著機(jī)器的功率、速度和載荷增高，對摩擦材料提出了更高的要求。燒結(jié)摩擦材料按基體材料類型主要有鐵基和銅基，其次是鐵-銅基、鎳基和鎢基。在這些材料中，起粘結(jié)作用并使材料具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基體金屬組元分別為鐵、銅、鐵-銅、鎳和鎢。

用粉末冶金技術(shù)制造摩擦材料已有70多年的歷史。1929年，施瓦爾茨科普夫首先提出用粉末冶金技術(shù)制造銅基摩擦材料。在中國，特別是在1965年后，粉末冶金摩擦材料的科研、生產(chǎn)得到了迅速發(fā)展。迄今，中國已有數(shù)十個具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)摩擦制品約850萬件，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、重型車輛等領(lǐng)域，基本滿足了中國主要主機(jī)配套和引進(jìn)設(shè)備摩擦片的備件供應(yīng)和使用要求。

（2）減摩材料燒結(jié)

減摩材料是用粉末冶金方法制造的、具有低摩擦系數(shù)和高耐磨性能的金屬材料或金屬和非金屬的復(fù)合材料。這種材料由一定強(qiáng)度的金屬基體和起減摩作用的潤滑劑所組成。由于粉末冶金方法可在較大范圍內(nèi)調(diào)整基體和減摩劑的成分及含量，這種材料具有良好的自潤滑性能，因而其應(yīng)用范圍比一般鑄造金屬或塑料減摩材料廣泛，能在缺油甚至無油潤滑的干摩擦條件下，或在高速、高載荷、高溫、高真空等極限潤滑條件下工作。

燒結(jié)減摩材料可以分為多孔自潤滑材料和致密減摩材料兩大類。前者有各種含油軸承；后者有粉末銅鉛軸瓦。在減摩材料開發(fā)方面，已研制出多孔含油軸承、雙層多層軸承（套、瓦）、Ni-Cr-C和金屬石墨材料（石墨）動密封材料、金屬-塑性復(fù)合的自潤滑減摩材料、碳化硼氣體動壓軸承材料以及高溫真空自潤滑軸承保持器材料等，它們廣泛應(yīng)用于航天、航空、電子、交通運(yùn)輸、各種儀器儀表、機(jī)械等領(lǐng)域。

二、先進(jìn)粉末冶金材料

1　信息領(lǐng)域用粉末冶金材料

粉末冶金軟磁材料按材質(zhì)分類，可分為金屬軟磁材料和鐵氧體軟磁材料。鐵氧體軟磁材料出現(xiàn)較早，是一種只能用粉末冶金燒結(jié)方法制造的軟磁材料。人們期望燒結(jié)軟磁材料具有高的磁導(dǎo)率和飽和磁化強(qiáng)度或剩磁以及低的矯頑力，壓粉磁芯或磁粉芯屬于這一類材料。金屬軟磁材料主要是鐵及其合金，其中有純鐵、磷鐵、硅鋼、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鐵鋁合金和鐵鋁硅合金等。鐵氧體軟磁主要有錳鋅、鎂鋅、鎳鋅鐵氧體軟磁材料。

磁記錄的發(fā)展已有100多年的歷史。但是用磁粉作為磁記錄介質(zhì)是從1941年才開始的。20世紀(jì)70年代以來，在改造原磁記錄技術(shù)及材料的同時，開拓了新型磁記錄材料及磁頭材料，發(fā)展了磁記錄技術(shù)，確定了磁泡存儲器作為中等容量、性能穩(wěn)定的存儲器的地位。磁帶和計算機(jī)數(shù)字存儲用磁帶及磁盤已成為一個巨大市場。它們是作為硬磁材料來應(yīng)用的，但是與傳統(tǒng)的硬磁材料不同，主要區(qū)別在于：這些材料不是主要以塊材形式應(yīng)用，而是作為粒子彌散在有機(jī)介質(zhì)中，或者是沉積成膜狀態(tài)使用。除了磁記錄介質(zhì)外，還有磁頭材料。磁頭的基本功能是與磁記錄介質(zhì)構(gòu)成回路，對信息進(jìn)行加工，包括記錄（錄音、錄像、錄文件）、重放（重讀信息）、消磁（抹除信息）3種功能。用作磁頭材料的磁性合金有鉬坡莫合金、鋁鐵合金、鋁硅鐵合金；此外，鎳鋅鐵氧體和錳鋅鐵氧體也廣泛用作磁頭材料。

與此同時，粉末冶金技術(shù)也是制造高性能稀土永磁材料的主要技術(shù)途徑，采用該技術(shù)制造的高性能釹鐵硼、高溫釤鈷已在軍民兩大領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用；我國已成為世界上最主要的稀土永磁材料生產(chǎn)國。

2　能源領(lǐng)域用粉末冶金材料

能源材料是指那些正在發(fā)展的、可能支撐新能源體系的建立，滿足各種新能源以及節(jié)能新技術(shù)所要求的一類材料。按使用目的可分為新能源材料、節(jié)能材料和儲能材料。

氫能的儲存是氫能應(yīng)用的前提，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，許多國家對儲氫材料的研究極為重視。例如，美國能源部在全部氫能研究經(jīng)費(fèi)中，大約有50%用于儲氫技術(shù)。日本已將儲氫材料的開發(fā)和利用技術(shù)列入1993～2020年的“新陽光計劃”，其中氫能發(fā)電技術(shù)（高效分解水技術(shù)、儲氫技術(shù)、氫燃料電池發(fā)電技術(shù)）一次投資就達(dá)30億美元。目前具有實(shí)用價值的儲氫合金材料主要有稀土系列、鎂鎳系列、鈦鐵系列、鈦錳系列等。

電池包括一次電池、二次電池和燃料電池。其中一次電池主要有鋅-錳電池、鋅-汞電池、鋅-銀電池、鋅-空氣電池和鋰電池。二次電池主要有鉛酸蓄電池、鉻-鎳蓄電池、氫-鎳蓄電池和鋰離子電池等。燃料電池主要有氫-氧燃料電池，肼-空氣電池等。其中大多數(shù)材料都是用粉末冶金方法制備的。以MHNi 電池為例，其正極材料是氫氧化鎳，負(fù)極材料是儲氫合金，電極基板材料是泡沫鎳。

隨著石油、煤等自然資源的日益匱乏，核能已成為重要的清潔能源，各國競相發(fā)展，10年以前全世界的核電已占總發(fā)電量的17%。然而，現(xiàn)在核電堆是熱中子堆或中子反應(yīng)堆（快堆）。

碳化硼中子俘獲截面高，沒有二次輻射污染，價格低廉，是常用的中子吸收材料。據(jù)統(tǒng)計，1965年前公布的83個動力堆中使用碳化硼作控制材料的有43個，大約占50%；1971年前建立的282個動力堆中有123個使用碳化硼，約占43.6%。

新能源材料是發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的核心和基礎(chǔ)，其發(fā)展方向是開發(fā)綠色二次電池、氫能、燃料電池、太陽能電池和核能的關(guān)鍵材料。當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿包括高能儲氫材料、聚合物鋰離子電池材料、質(zhì)子交換膜燃料電池材料、多晶薄膜太陽能電池材料。在這一系列材料研發(fā)中，粉末冶金制備技術(shù)占有十分重要的地位。

3　生物領(lǐng)域用粉末冶金材料

生物材料的研究及產(chǎn)業(yè)化對社會和經(jīng)濟(jì)的重大作用正日益受到各國政府、產(chǎn)業(yè)界和科技界的高度重視，已被許多國家列入高技術(shù)關(guān)鍵新材料發(fā)展計劃。美國國防部將生物材料列入新材料發(fā)展規(guī)劃中5種高技術(shù)關(guān)鍵材料之一。作為生物體部分功能或形態(tài)修復(fù)的材料稱為生物醫(yī)用材料，簡稱生物材料。生物醫(yī)用材料對于挽救生命、救治傷殘、提高人類的生活質(zhì)量具有重要的意義。

生物材料中的一些醫(yī)用金屬和合金，醫(yī)用生物陶瓷就屬于粉末冶金材料。金屬及合金作為人工器官的修復(fù)和代用材料已有100多年的歷史，應(yīng)用最多的是治療運(yùn)動系統(tǒng)骨骼引起的疾病，如做人工關(guān)節(jié)、人工骨材料，還有用作牙科中的人工齒根、人工牙等其它硬組織材料，在整形外科中起著重要作用。目前所用的醫(yī)用合金主要是不銹鋼、鈷基合金以及鈦和鈦合金。其中鈦和鈦合金具有良好的生物相容性，具有與人骨接近的彈性模量，抗疲勞，耐腐蝕，因而受到特別重視。

生物陶瓷是指具有特殊生理行為的一類陶瓷材料，這種材料可用來構(gòu)成人類骨骼和牙齒的某些部分，可望部分和整體地修復(fù)或替換人體的某些組織、器官，以增進(jìn)其功能。所謂生物陶瓷的特殊生理行為是指生物陶瓷必須滿足下述生物學(xué)要求：要與生物肌體相容，對生物肌體組織沒有毒副作用、刺激、過敏反應(yīng)，且不會使其突變、畸變和致癌等。生物陶瓷要具有一定的力學(xué)要求，不僅要有足夠的強(qiáng)度和剛度，不發(fā)生災(zāi)難性的脆性斷裂、疲勞、蠕變和腐蝕破壞等，而且要求其彈性形變應(yīng)當(dāng)和被替換的組織相匹配；能和人體其它組織相互結(jié)合，有優(yōu)良的組織親和性。

根據(jù)生理環(huán)境中所發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)，生物陶瓷可分為三種類型：一類是接近于生物惰性的生物陶瓷，如氧化鋁、氧化鋯及氧化鈦陶瓷等，主要用于人工肩關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、足關(guān)節(jié)以及能夠負(fù)重的骨桿和椎體人工骨；另一類是具有表面活性的生物陶瓷，如致密羥基磷灰石陶瓷、生物活性微晶玻璃等；最后一類是可降解吸收的生物陶瓷，如類石膏陶瓷、磷酸鈣陶瓷及鋁酸鈣陶瓷等。

4　軍事領(lǐng)域用粉末冶金材料

粉末冶金材料對軍事工業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)，在國防建設(shè)中有著巨大的潛力和競爭力。粉末冶金材料廣泛用于航空航天工業(yè)、核工業(yè)和兵器工業(yè)等軍事領(lǐng)域。

（1）航空航天工業(yè)用粉末冶金材料

航空航天工業(yè)對材料性能的要求非常嚴(yán)格，除了要求材料具有盡可能高的穩(wěn)定性和比強(qiáng)度外，通常還要求材料具有盡可能高的綜合性能。

航空工業(yè)中所使用的粉末冶金材料，一類為特殊功能材料，如摩擦材料、減磨材料、密封材料、過濾材料等等，主要用于飛機(jī)和發(fā)動機(jī)的輔機(jī)、儀表和機(jī)載設(shè)備。另一類為高溫高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料，主要用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)主機(jī)上的重要結(jié)構(gòu)件。

作為高溫高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的最典型的例子是采用粉末冶金方法制造的發(fā)動機(jī)渦輪盤和凝固渦輪葉片。1972年美國Pratt-Whitney 飛機(jī)公司在其制造的 F-100發(fā)動機(jī)上使用粉末渦輪盤等11個部件，裝在 F15、F16飛機(jī)上。該公司僅以粉末冶金渦輪盤和凝固渦輪葉片兩項重大革新，就使F-100發(fā)動機(jī)的推重比達(dá)到世界先進(jìn)水平。至1984年，其使用的粉末冶金高溫合金盤超過3萬件。1997年，P&W 公司以 DT-PIN100合金制造雙性能粉末盤，裝在第四代戰(zhàn)斗機(jī)F22的發(fā)動機(jī)上。

近年來，美國航空航天局 Glenn 研究中心的研究人員開發(fā)出一種Cu-Cr-Nb 粉末冶金材料，稱為 GRCop-84，可用于火箭發(fā)動機(jī)的零件。這種新合金可在768℃（1282°F）高溫下工作，并顯著節(jié)省成本。這種材料可用于制作發(fā)射地球軌道、地球至月球及地球至火星飛行器的液體燃料火箭發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)襯、噴嘴及注射器面板等。

此外，在航天、航空工業(yè)中，高密度鎢合金用于制造被稱之為導(dǎo)航“心臟”的陀螺儀轉(zhuǎn)子；并可作平衡塊、減震器、飛機(jī)及直升飛機(jī)的升降控制和舵的風(fēng)標(biāo)配重塊等；還用于自動駕駛儀及方向支架平衡配重塊、飛機(jī)引擎的平衡錘、減壓倉平衡塊等。

（2）核工業(yè)用粉末冶金材料

由于核工業(yè)材料性能的特殊要求，有的只有用粉末冶金工藝才能滿足，有的則是采用粉末冶金工藝具有更大的優(yōu)越性，因此，粉末冶金材料對于核工業(yè)有其獨(dú)特的貢獻(xiàn)。

例如，核工業(yè)采用的可裂變材料 U235在天然鈾中的濃度只有0.71%，要達(dá)到反應(yīng)堆和制造原子彈要求的濃度，必須將U235和 U238分離開來，目前工業(yè)生產(chǎn)中大量采用的是氣體擴(kuò)散法，這種方法的關(guān)鍵在于制造擴(kuò)散分離膜，用鎳或氧化鋁粉末通過粉末冶金工藝制造的擴(kuò)散膜能滿足其特殊要求。

此外，對于新一代核反應(yīng)堆，為加強(qiáng)核安全，防止核泄漏的發(fā)生，采用粉末冶金工藝制備的鎢基高密度合金的慣性儲能裝置，能在事故發(fā)生后沒有任何動力的情況下維持3～5min的冷卻循環(huán)，從而為事故的處理贏得寶貴的應(yīng)急時間，防止核反應(yīng)堆燒穿發(fā)生核泄漏。鎢合金還作為冷核試驗(yàn)的模擬材料，用于核彈及核反應(yīng)堆設(shè)計參數(shù)的確定。

由于要求最有效地利用空間，軍用核動力艦船的安全和核防護(hù)就顯得更為重要。因此需要性能更好的鋯、鉬、鎢材料。鈮合金具有良好的抗海水腐蝕能力，經(jīng)多年使用的鈮合金件取出時仍光亮如新，可制作水下裝置，如潛艇測深用壓力傳感器、聲納探測器等。這些材料大多采用粉末冶金工藝制備。

此外，作為核反應(yīng)堆慢化劑或反射層材料的金屬鈹或氧化鈹，作控制材料用的碳化硼，作燃料芯塊的氧化鈾、氮化鈾或彌散體型的元件，核燃料元件的包殼材料以及核廢物的固化處理，目前大多采用粉末冶金工藝制備。

原子彈、氫彈和中子彈等核武器另一重要的殺傷力就是高能射線。而高密度物質(zhì)對射線具有良好的屏蔽作用，與中子吸收物質(zhì)配合使用可收到良好的作用。以前人們廣泛采用鉛作屏蔽材料，因鉛的密度為11.3 g/cm3。而高密度鎢合金的密度在17 g/cm3以上，因此它比鉛對X 射線和γ射線的吸收能力更理想。對射線的屏蔽效果是鉛的1.5 倍以上，且鉛材質(zhì)軟，而鎢合金硬度較高，是理想的核燃料儲存器與防輻射的屏蔽材料。

（3）兵器工業(yè)用粉末冶金材料

如果沒有現(xiàn)代高密度材料制成的脫殼穿甲彈，目前世界上較先進(jìn)的 M1A1坦克和 T-80坦克可以在陸地上到處如入無人之地橫沖直撞。

用高密度鎢合金制成動力穿甲彈是粉末冶金用于軍械方面的一個重要例子。高密度的鎢合金 WNi-Fe 等系列合金，只有通過粉末冶金工藝、真空退火和旋轉(zhuǎn)鍛造方法制成穿甲彈芯，以達(dá)到密度、強(qiáng)度和韌性三位一體，才能有更好的穿甲性能。另外鎢基合金材料也被應(yīng)用到脆性炸彈裝置上。難熔金屬的許多化合物具有十分優(yōu)良的綜合性能，如高硬度、耐高溫、耐磨和自增強(qiáng)等，是十分優(yōu)良的裝甲材料，并已在坦克、武裝直升機(jī)、運(yùn)兵車和防彈衣中得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對材料也提出了日益苛刻的要求，在傳統(tǒng)材料已越來越不能滿足這些新需求的今天，難熔材料卻越來越顯示出它獨(dú)特的優(yōu)越性，在兵器中用作侵徹彈、集束炸彈、導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部、穿甲彈、易碎彈、電磁炮、磁爆彈、射線武器屏蔽、裝甲材料等。

目前軍事部門的興趣也集中在把粉末冶金鋼預(yù)成形件鍛成近成形的武器部件和高性能的齒輪。早在30年前，人們就用 AISI4640粉末冶金預(yù)件鍛造0.5口徑的M85機(jī)槍加速器。此外，大量武器零件更適宜用粉末冶金方法制造，特別是近年來迅速發(fā)展起來的粉末注射成形技術(shù)，在大批量制造形狀復(fù)雜的中小型零件方面具有很大的優(yōu)勢，有的已用于航空、槍械零件的制造。該技術(shù)的發(fā)展將大大拓寬粉末冶金在軍工高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

我國采用稀土永磁發(fā)電技術(shù)制造出用于車輛化野營裝備的1.5kW 超靜音電機(jī)，比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的效率提高許多，質(zhì)量卻減輕了30%，較好地滿足了安全可靠、低噪音的野戰(zhàn)化需求。表3所列為粉末冶金工藝、材料在軍事工業(yè)中的應(yīng)用舉例。