粉末冶金是一項集材料制備與零件成形于一體的制造技術，近年來發展起來的多場作用下的粉末冶金新技術是一種在電、磁、熱、力等多場作用下的短流程加工制造方法，其原理是利用強脈沖電流形成的電場活化粉末表面，并在較低機械壓力下利用強電流快速加熱粉體進行燒結致密化，另外輔以適當的脈沖磁場以進一步提高傳質速率，改善燒結材料的組織和力學性能。已有工作表明，這種新技術具有燒結溫度低、燒結時間短、節能環保等特點;可通過一次成形燒結得到尺寸精度高、致密、組織細小的高性能材料和零件。據報道，這種新技術在陶瓷、金屬間化合物、復合材料、納米材料以及功能材料制備方面均表現出明顯優勢，已成功將電、熱、力三場耦合的方法引入這些材料的制備，獲得了致密、晶粒細小的高性能材料。

　　研(yan)究表(biao)明，在(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)作(zuo)用(yong)(yong)下，電(dian)(dian)遷移(yi)燒(shao)結(jie)頸的(de)(de)長(chang)(chang)大速率(lv)和(he)金(jin)(jin)屬元素的(de)(de)擴(kuo)散(san)速率(lv)均明顯提高，說明除了電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)所(suo)產生的(de)(de)焦耳熱(re)以外(wai)，通(tong)過(guo)(guo)電(dian)(dian)遷移(yi)實(shi)現傳(chuan)質是電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)另(ling)一(yi)個重要作(zuo)用(yong)(yong)。研(yan)究發(fa)現，施加電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)后，中(zhong)間層的(de)(de)生長(chang)(chang)速度明顯提高。例如，在(zai)650℃時(shi)通(tong)入強電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，Ni-Ti金(jin)(jin)屬層間的(de)(de)NiTi2的(de)(de)生長(chang)(chang)速率(lv)是無電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)作(zuo)用(yong)(yong)時(shi)的(de)(de)43倍以上。分析認為，這是因為電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)還(huan)具有降(jiang)低缺陷(xian)移(yi)動活(huo)化(hua)能，增加缺陷(xian)濃度的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。研(yan)究還(huan)發(fa)現，脈沖(chong)(chong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)與恒流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)在(zai)金(jin)(jin)屬粉末(mo)燒(shao)結(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)是不(bu)同的(de)(de)，恒流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)主要通(tong)過(guo)(guo)產生焦耳熱(re)進行整體加熱(re)達到燒(shao)結(jie)的(de)(de)目的(de)(de)，而脈沖(chong)(chong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)還(huan)具有通(tong)過(guo)(guo)放(fang)電(dian)(dian)等離子(zi)清潔粉末(mo)表(biao)面、降(jiang)低擴(kuo)散(san)激活(huo)能和(he)燒(shao)結(jie)溫(wen)度、細(xi)化(hua)晶粒(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。

　　我國華南理工大學利用自主研制的電、磁、熱、力(li)多個(ge)場耦(ou)合設備對鐵基(ji)(ji)、碳化鎢(wu)基(ji)(ji)、鎢(wu)基(ji)(ji)、銅基(ji)(ji)以及鈦(tai)基(ji)(ji)合金等粉末(mo)成(cheng)形燒結技術進行了研究，取(qu)得了一(yi)系(xi)列重要成(cheng)果：

　　(1)對Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C鐵(tie)基混合(he)粉，經(jing)多場耦合(he)成形燒結，使材料密度(du)達(da)到7.74g/cm3、橫向(xiang)斷裂強度(du)達(da)到2331MPa，循環次(ci)數為107時的(de)對稱彎曲疲勞性能σ-1達(da)到506MPa。

　　(2)采用多場耦合(he)(he)成形燒結方(fang)法(fa)制備(bei)(bei)出(chu)的WC-Co8-Al2合(he)(he)金，其橫向斷(duan)裂(lie)強度(du)和硬(ying)度(du)分別(bie)達到1758MPa和90.2HRA，制備(bei)(bei)出(chu)無粘結劑WC的橫向斷(duan)裂(lie)強度(du)達到1656MPa。

　　(3)采用多場(chang)耦合成(cheng)形燒(shao)結技術制備出鎢(wu)基高比重合金，在有效(xiao)抑制鎢(wu)晶粒(li)長大的(de)同時實現了粉末快速致密和燒(shao)結，獲得了平均(jun)鎢(wu)晶粒(li)尺寸約200nm的(de)近全致密塊體高硬、高強W-4Ni-2Co-1Fe合金和耐燒(shao)蝕高導(dao)電W-20Cu-0.5Co合金。

　　(4)研制出強度(du)達到(dao)911MPa的高電導率Cu-10%Cr-0.5%Al2O3材(cai)料(liao)，顯(xian)著提高了材(cai)料(liao)的抗高溫軟(ruan)化能(neng)力。

　　(5)將多場耦合粉(fen)末成形固(gu)結(jie)法(fa)和(he)非(fei)晶(jing)(jing)(jing)晶(jing)(jing)(jing)化法(fa)相結(jie)合，制備出(chu)鈦基(ji)超細(xi)晶(jing)(jing)(jing)復(fu)(fu)合材(cai)料和(he)塊體非(fei)晶(jing)(jing)(jing)復(fu)(fu)合材(cai)料。如抗壓強(qiang)(qiang)度達(da)(da)到(dao)2415MPa、斷(duan)裂應變達(da)(da)到(dao)32.6%的高強(qiang)(qiang)韌Ti66Nb13Cu8Ni6.8Al6.2超細(xi)晶(jing)(jing)(jing)復(fu)(fu)合材(cai)料;抗壓強(qiang)(qiang)度高達(da)(da)2450Mpa、壓縮(suo)比強(qiang)(qiang)度高達(da)(da)542MPa·cm3/g的超高壓縮(suo)比強(qiang)(qiang)度Ti89.7O7.4基(ji)超細(xi)晶(jing)(jing)(jing)復(fu)(fu)合材(cai)料以及(ji)由外加(jia)WC顆粒和(he)內生延(yan)展相共同(tong)增強(qiang)(qiang)的Ti66Nb13Cu8Ni6.8Al6.2非(fei)晶(jing)(jing)(jing)復(fu)(fu)合材(cai)料等(deng)。