MIM加工的材料体系的扩展一直是行业技术突破的核心方向，随着材料科学和工艺优化的进步，MIM可加工材料已从传统的铁基、不锈钢、钨合金等扩展到高温合金、钛合金、硬质合金甚至陶瓷复合材料领域，展现出更广阔的应用前景。

一、传统MIM材料的性能优化与升级

传统MIM材料体系以铁镍合金、17-4PH不锈钢、316L不锈钢等为主导，通过粉末粒径控制（通常为5-20μm）和烧结工艺改进（如真空烧结与气氛保护结合），这些材料的密度可达理论值的98%以上。例如，316L不锈钢MIM件的抗拉强度已突破500MPa，延伸率达到40%，显著优于传统粉末冶金件。

二、高温合金的MIM工艺突破

镍基高温合金，这类材料在航空航天涡轮叶片、火箭发动机喷嘴等场景需求迫切。关键技术在于：

1、粉末制备：采用等离子旋转电极法（PREP）制备的球形粉末氧含量控制在200ppm以下

2、粘结剂体系：开发了石蜡-聚丙烯-硬脂酸的三元粘结剂，脱脂速率提升30%

3、烧结控制：采用两步烧结法（1380℃预烧结+1280℃固溶处理），使Inconel 718的室温抗拉强度达到1300MPa，650℃高温强度保持率超过85%

三、钛合金MIM的技术进展

航空航天领域对钛合金MIM件的需求年增长率达15%，突破性进展包括：

1、粉末成本降低：采用氢化-脱氢（HDH）工艺使钛粉价格降低

2、烧结致密化：通过添加0.5%稀土元素，在1300℃烧结可获得相对密度99.2%的制品

3、力学性能提升：Ti-6Al-4V MIM件的疲劳强度达到锻造件的90%

四、硬质合金与陶瓷材料的MIM应用

1、硬质合金领域：WC-Co系材料通过MIM加工工艺可制造复杂形状的切削刀具，采用纳米级WC粉（200-400nm）和梯度烧结工艺，使刀具寿命提高2-3倍。

2、陶瓷材料：氧化铝、氮化硅等结构陶瓷的MIM技术已实现产业化，通过加入2-5%的烧结助剂，在1650℃烧结可获得透明氧化铝陶瓷，光透过率达85%（厚度1mm时）。

五、复合材料的创新应用

1、金属基复合材料：铝基复合材料通过MIM工艺实现15-25%SiC均匀分布，热膨胀系数可调控至7×10^-6/℃

2、梯度功能材料：采用多层注射技术制备的Cu-W梯度材料，热导率从200W/(m·K)（Cu端）渐变至120W/(m·K)（W端），满足电子封装需求

3、磁性材料：烧结钕铁硼（NdFeB）的MIM工艺突破，使磁能积达到45MGOe，优于传统压制烧结工艺

当前MIM加工的材料市场呈现明显分化，消费电子领域仍以不锈钢为主，而航空航天领域的新型材料应用增速超过20%。随着3D打印与MIM的融合技术发展，钛合金、高温合金等材料的规模化低成本生产，进一步拓展MIM技术在精密器械、能源装备等领域的应用边界。材料体系的持续扩展不仅提升了MIM工艺的经济价值，更推动了整个精密制造行业的技术升级。