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(lèi)材料。按使用目的可分為新能源材料、節(jié)能材料和儲(chǔ)能材料。
氫能的儲(chǔ)存是氫能應(yīng)用的前提，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，許多國(guó)家對(duì)儲(chǔ)氫材料的研究極為重視。例如，美國(guó)能源部在全部氫能研究經(jīng)費(fèi)中，大約有50%用于儲(chǔ)氫技術(shù)。日本已將儲(chǔ)氫材料的開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)列入1993～2020年的“新陽(yáng)光計(jì)劃”，其中氫能發(fā)電技術(shù)（高效分解水技術(shù)、儲(chǔ)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(jià)值的儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)競(jìng)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(méi)有二次輻射污染，價(jià)格低廉，是常用的中子吸收材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1965年前公布的83個(gè)動(dòng)力堆中使用碳化硼作控制材料的有43個(gè)，大約占50%；1971年前建立的282個(gè)動(dòng)力堆中有123個(gè)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(kāi)發(fā)綠色二次電池、氫能、燃料電池、太陽(yáng)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(chǔ)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(yáng)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。
