Al2O3弥散强化Ni-Cr合金粉的微束等离子喷涂

用行星式球磨技术制备了Al2O3弥散强化Ni-Cr合金粉末.为改善球磨后粉末的流动性,对粉末进行了喷雾造粒,并利用微束等离子喷涂(MPS)技术制备涂层.采用XRD、SEM等方法研究弥散强化粉末及其喷涂层的微观组织结构.试验结果表明,球磨加工后,Al3O3颗粒尺寸为微纳米级,并弥散分布于Ni-Cr基体粉末中.经微束等离子喷涂后,涂层结构较致密,孔隙率低(<2%).涂层经650 ℃高温耐冲蚀试验后,发现微纳米结构涂层的耐冲蚀性良好,这与Al2O3陶瓷对涂层的增韧机理有关.     

高能球磨工艺对Cu-10Cr-0.5Al2O3组织与性能的影响

利用高能球磨方法对Cu-10Cr-0.5Al2O3(质量分数,%)混合粉末进行预处理,采用电场活化烧结技术对球磨粉末进行烧结,运用XRD、SEM、硬度、断裂强度和电导率等测试方法研究球磨时间对Cu-10Cr-0.5Al2O3复合粉末烧结前后组织和性能的影响.结果表明随着球磨时间的增加,Cu晶粒更加细化,第二相分布更加弥散,以致烧结材料的强度和硬度逐渐增大,球磨20h后,烧结样品的强度和硬度分别达到952MPa和285HV;由于晶粒细化、高度弥散的第二相以及铜相的晶格畸变加强对电子的散射作用,烧结试样的电导率也随球磨时间的延长而逐渐下降,球磨20h后,烧结样品的电导率下降到51%(IACS).     

机械合金化ODS钴基合金粉末的放电等离子烧结

采用机械合金化（MA）和放电等离子烧结（SPS）技术制备了Y2O3弥散强化Co基合金，研究了高能球磨过程中粉末形貌和微观结构的变化规律以及机械合金化粉末的放电等离子烧结行为。结果表明：在球磨的初始阶段（≤8h），粉末粒度和晶粒尺寸显著减小，晶格畸变增大；球磨8h以后，粉末粒度、晶粒尺寸和晶格畸变的变化渐缓；但进一步延长球磨时间，使Y2O3弥散粒子的分布更加均匀。采用放电等离子烧结技术，在1100℃，10min条件下便可制备出相对密度〉99％的合金试样，所得合金平均晶粒小于5μm，经过均匀化热处理后，合金的室温抗压强度和压缩延伸率分别达到1982MPa和27％，优于铸造钻基合金。     

球磨工艺参数对Al2O3弥散强化NiCr合金粉及其喷涂层性能的影响

采用不同的球磨工艺制备了Al2O3弥散强化NiCr合金粉末,粉末经雾化造粒后,进行微束等离子喷涂(MPS)试验.采用XRD、SEM等方法研究了弥散强化粉末及其喷涂层的微观组织结构及硬度.结果表明:采用较长的球磨时间以及相对高的Al2O3含量可以得到组织结构均匀,硬质相弥散分布的球磨粉末,MPS喷涂后涂层结构均匀,显微硬度为原NiCr粉末涂层的3倍左右.     

Al2O3弥散强化316L不锈钢粉末的高速火焰喷涂

采用高能球磨工艺制备了Al2O3弥散强化316L不锈钢喷涂粉末,并进行高速火焰喷涂(HVOF)试验.研究了弥散强化粉末及其喷涂层的微观组织结构和硬度.采用销-盘磨损试验机测试了涂层的耐磨性能.结果表明,球磨加工后,Al2O3颗粒尺寸大多小于1 μm,由微米级、亚微米级及纳米级粒子组成并均匀分布在316L不锈钢基体粉末中.随着球磨时间的增加,粉末的显微硬度提高.喷涂后球磨粉末的微观组织结构基本不变,喷涂层的硬度比对应球磨粉末硬度低,其耐磨性明显优于单纯不锈钢粉末涂层.     

微细晶γ-TiAl合金的显微组织分析

采用粉末高能球磨及放电等离子烧结方法获得TiH2-47Al-0．2Si-5Nb和TiH2-47Al-0．2Si-7Nb两种微细晶合金。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜对两种合金的球磨粉末颗粒及烧结组织形貌、晶粒大小、微观应力等进行分析。结果表明,经24 h高能球磨的两种粉末颗粒均达到纳米尺度,晶粒微变应变值分别为1．296％和1．536％。球磨粉末经1000℃放电等离子烧结后的显微组织由等轴状的TiAl相及弥散分布的颗粒状Ti3 Al相组成,晶粒尺寸大部分低于500 nm,在晶界及晶内分布着大量的位错线及位错网。     

TiB2-Al2O3-TiAl3颗粒增强铝基复合材料的制备方法

采用机械合金化的方法,以纳米级的TiO2粉末与B2O3和Al为原料,通过原位反应的方法,成功制得了TiB2+Al2O3+Al3Ti颗粒增强铝基复合材料.对球磨前后TiO2粉末的XRD衍射图谱进行了对比分析,得到球磨后TiO2粉末的晶粒尺寸和晶格畸变量,并对球磨后的粉末进行了ESEM和TEM分析;同时对原料在不同的球磨时间下(1 h、2 h、3 h)的XRD衍射图谱和ESEM形貌进行对比,得到了原位反应过程中各物相的变化情况.最后把球磨得到的粉末进行压制烧结,对最终得到的复合材料进行了ESEM形貌、TEM和相关力学研究,发现陶瓷颗粒相在基体里分布细小均匀,与基体结合良好,尺寸有几个微米,而压制烧结后试样的最终抗拉强度达到了327.4 MPa.     

球磨时间对Nd:YAG烧结致密化的影响

机械球磨（MA）高纯Y2O3、Al2O3和Nd2O3粉体（并掺微量纳米SiO2做烧结助剂）,然后采用真空烧结球磨粉体以制备致密的Nd∶Y3Al5O12（NdY∶AG）。结果表明,球磨氧化物混合粉体可明显细化氧化物颗粒,但球磨时间过长,粉体颗粒会发生严重的团聚。在1 600℃,保温8 h,对粉体进行真空烧结,相比未球磨粉体,经球磨处理的粉体烧结后得到的块体致密度明显提高,球磨20 h得到的块体的致密度达97.8%,但球磨时间较长的粉体烧结块体相对密度下降。     

球磨工艺对原位合成纳米级TiB的影响（英文）

球磨工艺对球磨粉末及其烧结组织的微观结构和形态都有重要的影响。本实验采用低能和高能球磨2种方式对Ti-7Al-0.2B(质量分数,%)合金粉末进行球磨,研究球磨过程中粉末组织和形态的变化,并将球磨后的粉末进行热压烧结,研究不同球磨方式对烧结组织中原位合成TiB增强相形态的影响。研究结果表明:低能球磨过程中,粉末颗粒间有机械合金化发生,其烧结组织中生成的TiB为细长态,在基体中分布均匀,没有联结的粗晶或成簇生长现象。对于高能球磨,粉末颗粒细化效果明显,颗粒平均尺寸降至1μm,球磨过程中除了机械合金化还形成了Ti(Al)过饱和固溶体,并在球磨后期形成了非晶结构。经高能球磨的粉末烧结后,组织中生成了均匀分布的纳米级TiB晶须。     

高能球磨制备纳米CeO2/Al复合粉末

采用高能球磨法制备了纳米CeO2／Al复合粉末，并利用X射线衍射(XRD)、场发射显微镜(FEM)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等测试分析手段，对球磨过程中复合粉末相结构、组织形貌和成分分布的变化进行了研究。结果表明：随着球磨时间的增加，纳米CeO2团聚体逐渐进入Al颗粒中，并被很好地分散开来，呈均匀弥散分布；Al晶粒尺寸不断细化。     

球磨对TiC颗粒增强高速钢复合材料显微组织与性能的影响

研究TiC颗粒与钢基混合粉在高能球磨过程中的显微组织与性能,分析在球磨过程中,粉末颗粒的形貌变化与粒度分布规律,明晰球磨时间对烧结合金致密度、显微组织和力学性能的影响。结果表明:当球磨时间从0 h增加到30 h时,粉末颗粒发生变形破碎,粉末粒度快速降低;当球磨时间进一步增加到40 h时,粉末颗粒间的焊合破碎作用达到平衡,此时,粉末粒度变化趋于平缓,粉末形貌由最初的球形大颗粒变化为细小的层片状。当球磨时间继续增加时,粉末形貌不再有明显变化。烧结合金的致密度、显微组织和力学性能也呈现出相似的变化规律。复合材料的最佳球磨时间为40 h。     

双步球磨法制备纳米晶结构TiAl基合金粉末的研究

以元素粉末为起始粉末,采用双步球磨法(球磨+热处理+球磨)制备TiAl基纳米晶多相结构粉末(粉末成分为Ti-47Al(at%)、Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)).采用xRD、SEM、EDs、DTA、粒度分布仪对两种粉末颗粒在球磨和热处理过程中的特性进行了表征和分析.结果表明,采用双步球磨法制备的多相结构纳米晶粉末杂质含量低,粒度分布均匀,合金元素弥散分布.一步球磨6 h获得Ti/Al均匀复合结构及实现Ti(Al)部分固溶;700℃,2 h热处理获得Ti3Al、Ti、Al3Ti、TiAl相,Al相已经消失;二步球磨实现晶粒尺寸、颗粒尺寸进一步细化.     

放电等离子烧结的钛铝合金组织及氧化性能研究

研究了TiH2-45Al-0.2Si-5Nb未球磨和球磨两种粉末的放电等离子烧结组织特征以及经1000℃、100h高温氧化后的氧化性能.结果表明,未经球磨粉末的烧结组织由层片状TiAl和Ti3Al相组成,而经球磨粉末的烧结组织由细小的颗粒状TiAJ和Ti3Al相组成.球磨粉末的烧结组织氧化速度低于未球磨粉末的烧结组织,形成了连续的Al2O3和TiO2混合氧化物层,具有良好的高温抗氧化性.     

高能球磨对TiC钢结硬质合金孔隙度影响的研究

采用行星式球磨机对Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.5C-33TiC新型钢结硬质合金混合粉末进行高能球磨,对不同球磨时间粉末形貌及烧结后的合金组织进行观察,测定了烧结后合金的孔隙度。结果表明:球磨初期,粉末粒度迅速减小,粉末出现片状形貌,随着球磨时间增加,粉末粒度减小速度变缓,最后趋于稳定,片状形貌逐渐消失,不规则球形形貌颗粒增多。球磨过程中,在一定时间内,随着球磨时间的增加,混合粉末成分均匀性增加,合金组织细化,孔隙度显著降低。     

Al-20% Sn-4.5% Cu合金在高能球磨和烧结中的组织

利用机械合金化方法制备Al-20%Sn-4.5%Cu合金粉末,将之压制成型后进行烧结.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)分析了Al-20%Sn-4.5%Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织变化.结果表明,该合金粉末经40 h球磨后,可以获得纳米级Sn颗粒均匀弥散分布在Al基体上的组织,并且形成了Al(Cu)过饱和固溶体;在随后的烧结过程中,Sn相尺寸仍保持在200 mm左右,Al(Cu)过饱和固溶体则以CuAl2相的形式脱溶析出.     

球磨工艺对原位合成纳米级TiB的影响

球磨工艺对球磨粉末及其烧结组织的微观结构和形态都有重要的影响。本实验采用低能和高能球磨两种方式对Ti-Al-0.2B wt.%合金粉末进行球磨,研究球磨过程中粉末组织和形态的变化,并将球磨后的粉末进行热压烧结,研究不同球磨方式对烧结组织中原位合成TiB增强相形态的影响。研究结果表明：低能球磨过程中粉末颗粒间有机械合金化发生,其烧结组织中生成的TiB为细长态,在基体中分布均匀,没有联结的粗晶或成簇生长现象。对于高能球磨,粉末颗粒细化效果明显,颗粒平均尺寸降至1 μm,球磨过程中除了机械合金化还形成了Ti(Al)过饱和固溶体,并在球磨后期形成了非晶结构。经高能球磨的粉末烧结后,组织中生成了均匀分布的纳米级TiB晶须。     

9Cr-ODS钢中纳米析出相的SAXS和TEM研究

对球磨不同时间的雾化合金粉采用热等静压烧结方法制备9Cr-ODS钢.利用高能同步辐射小角X射线散射(SAXS),配合高分辨透射电镜(HRTEM),高角环形暗场(HAADF)像和电子背散射衍射(EBSD)研究了不同球磨时间合金粉制备的9Cr-ODS钢中纳米析出相的特征及其对组织和性能的影响.SAXS和TEM实验结果表明,9Cr-ODS钢中富Y-Ti-O纳米团簇的尺寸随着球磨时间的延长不断下降,分布密度峰值逐渐升高,球磨20 h样品中富Y-Ti-O纳米团簇的分布密度峰值达到2.93×1023m-3;烧绿石结构Y2Ti2O7相的分布密度峰值在球磨8 h样品中最高(1.03×1022m-3);少量大尺寸富Ti,Al和O的析出相的分布密度随着球磨时间延长而增加,出现核壳结构.晶粒尺寸随着球磨时间的延长而细化,屈服强度随着球磨时间的延长而升高.富Y-Ti-O纳米析出相对材料强度的贡献占主导地位.     

Al-2.5%Pb合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化

用机械合金化方法制备了Al-2.5wt%Pb合金,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了Al-2.5wt%Pb合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化。结果表明,该合金粉末经30 h球磨后,可以获得纳米级Pb颗粒均匀弥散分布在Al基体上的组织。在随后的烧结过程中,纳米相Pb的长大可以用Ostwald熟化的经典-LSW理论来描述。     

W+Co+C(碳黑)制备板状晶硬质合金及其性能研究

采用经球磨扁平化处理的W粉末为原料,添加适量Co、C(碳黑)、成型剂及纳米W粉制备板状晶硬质合金,研究了烧结温度、时间和添加纳米W粉,对板状晶硬质合金显微组织结构和性能的影响。结果表明,球磨预处理中颗粒W粉末可获得扁平化程度高的薄片状W粉末,以其为原料制备的WC-12%Co(质量分数)板状晶合金相对密度达97%,合金硬度呈现出明显的各向异性;添加纳米W粉或提高烧结温度、延长烧结时间,均有利于压坯烧结收缩致密化,生成更多的板状WC晶粒。     

溶液燃烧合成制备Ni-Y_2O_3纳米复合粉末(英文)

采用溶液燃烧合成和氢气还原两步法制备具有超细Y2O3弥散相的Ni-Y2O3纳米复合粉末。通过DTA-TG分析探讨燃烧机理,使用场发射扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析技术表征燃烧得到的粉末形貌和Ni-Y2O3纳米复合粉末的形貌和物相。详细讨论原料中硝酸镍与尿素配比对燃烧得到的粉末形貌、物相和比表面积的影响。高分辨透射形貌分析结果显示合成得到的Ni-Y2O3纳米复合粉末中均匀分布的Y2O3弥散相的尺寸在10 nm左右,并且在放电等离子烧结致密化后并未明显长大。