SiC超细粉制备机理研究

以蒸馏水为研磨介质,采用行星式球磨机对平均粒径约为10μm的SiC粉料进行了球磨,对球磨粉料进行酸洗除铁及水洗,制备出平均粒径为351.5nm的SiC超细粉料,详细分析了粉料制备过程中的物理化学变化与机理.结果发现:粗分散体系长时间球磨所得超细粉体溶液形成胶体分散系,体系固相含量增加,颗粒平均最小间距减小,颗粒间的范氏引力倍增,易形成团聚体;超细粉料胶体溶液在酸洗过程中产生了硬团聚,主要是由于Fe2+氧化水化成为Fe(OH)3胶桥,将超细粉料钳住所致;另外,测试溶液接近SiC等电点时亦会导致颗粒团聚.酸洗去除胶桥、调解溶液pH值可有效消除团聚.     

高能球磨及热挤压对Al-Ti-B细化剂纳米TiB2颗粒分散性与细化性能的影响

为获得高晶粒细化性能的Al-Ti-B细化剂,本文利用高能球磨法在微米Ti粉上负载纳米TiB₂颗粒制备了Ti/TiB₂粉末细化剂,并采用热挤压工艺制备了杆状Al-Ti-B细化剂,对比分析了两种细化剂的晶粒细化性能及机理。研究表明:高能球磨可将纳米TiB₂颗粒均匀负载分散在微米Ti粉表面,使工业纯铝的平均晶粒尺寸细化至74.6 μm;热挤压则使细化剂致密化,微米Ti粉及纳米TiB₂颗粒在铝基体中分布更加均匀,可将工业纯铝的平均晶粒尺寸进一步细化至58.4 μm,获得最佳细化效果,并使细化剂的抗衰退性能提高。机理分析表明,随着细化剂中纳米TiB₂颗粒的分散性提高、团聚现象减缓,其在铝熔体中的沉降速度缓慢,对晶粒的形核促进作用、长大抑制作用更充分,是热挤压Al-Ti-B细化剂对工业纯铝有优异晶粒细化效果的关键。     

燃烧合成氮化硅粉体的超细粉碎

采用燃烧合成氮化硅原始粉料,用球磨的方法进行颗粒超细粉碎,探讨了球磨时间与粉料粒度的关系。结果表明,随着研磨时间的增长,平均粒径减小,但研磨时间的延长到一定时,粒径基本不再减小。该粉料经过24h的球磨后,其平均粒径可降低一个量级,由微米级细化到亚微米级0.5μm左右。粒度分布由原来双峰分布变成了狭窄的单峰分布,颗粒细而均匀。测试了粉体超细粉碎前后的粒度及比表面积,并对其形貌进行了显微形貌观察,讨论了超细过程中的一些现象,对不同球磨机的研磨效果进行了对比。     

液体介质对高能球磨制备W-TiC纳米复合粉体的影响

采用高能球磨法制备了W-TiC纳米复合粉体,分别采用无水乙醇、四氯化碳和甲苯作为球磨液体介质,并改变液体介质比,研究其对复合粉体球磨过程的影响,并对球磨后粉体的晶粒尺寸、晶格畸变、颗粒形貌以及比表面积进行测定和分析讨论。结果表明,球磨过程中适量的液体介质可以有效地改善粉体团聚、结块以及黏壁现象,提高出粉率。粉体的比表面积随着液体介质比的增加先增大后减小,无水乙醇的液体介质比为2时,球磨后粉体的比表面最大(2.3m2/g),颗粒形状近似于球形,平均粒径100nm,每个颗粒为多晶结构;液体介质的种类对粉体比表面影响较小;添加液体介质对粉体的晶粒细化有利。     

高能球磨对Mg-Zn-Zr合金微观组织与力学性能的影响

在氩气条件下以400r/min高能球磨镁合金粉末,并将球磨后的粉末经过冷压—热压烧结—热挤压成型。研究了不同球磨时间的粉末以及挤压态样品的微观组织和力学性能。结果表明:随着球磨时间的延长,粉末颗粒尺寸可以细化到8μm,晶粒尺寸有效细化到34nm,在整个球磨过程中粉末有一定程度的氧化,并伴随有MgO纳米颗粒产生。粉末经过热压烧结—热挤压成型后,材料内部有MgZn2相颗粒析出,且均匀分布于Mg基体中。随着粉末颗粒的细化,材料性能得到改善,当球磨至10h时,粉末挤压态样品的极限拉伸强度为365 MPa,压缩屈服强度高达325 MPa,极限压缩强度保持在466 MPa。球磨至25h,颗粒平均尺寸细化至8μm左右,使得颗粒表面能大幅度增大,颗粒表面的氧化膜增厚,在热压烧结过程中阻碍了颗粒之间的结合,进而使得材料的力学性能恶化。     

行星球磨法加工制备SiC超细粉

用行星式球磨机对平均粒径约为10μm的SiC粉料进行了球磨,酸洗,制粉.发现粉料在酸化除铁过程中产生的硬团聚为Fe(OH)3胶桥所致;另外,测试溶液接近SiC等电点致使颗粒发生团聚,亦是粒度测试结果偏大的原因所在.深入分析了其物理化学变化过程与机理,制备出平均粒径为523nm的SiC粉料.     

少量添加物对氧化锆粉料中颗粒团聚状态的影响

用少量 Pb(OH)_2作为氧化锆球磨时的添加剂,以研究添加剂对氧化锆粉料中颗粒团聚状态的影响。实验结果表明,添加少量 Pb(OH)_2可以显著改变氧化锆颗粒的ξ-电位,从而影响颗粒的团聚状态。Pb(OH)_2作为添加剂存在着一个最佳的掺入量。这个最佳掺入量需要通过实验决定。     

Cu-Al_2O_3复合粉末颗粒原位生成机制探究

以Cu-Al合金粉末和CuO粉末为原料,采用反应球磨法制备了Cu-Al_2O_3复合粉末。通过扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,研究了球磨时间对粉末形貌、粒径、物相、晶粒尺寸和内应变的影响,探究了球磨过程中粉末组织的演变过程,揭示了纳米Al_2O_3颗粒的原位生成机制。研究结果表明:反应球磨的最终产物为Cu和Al_2O_3。纳米Al_2O_3颗粒的原位生成是一个受扩散控制的过程,球磨过程中粉末颗粒从椭球状先后变为层片状、等轴状,颗粒粒径先增大后减小,层间距不断减小,粉末晶粒不断细化,内应变逐渐增大,为原子的扩散提供了快速通道。同时,CuO在Cu-Al合金粉末中形成了无数扩散-反应偶,降低了反应激活能,促进了纳米Al_2O_3颗粒的原位生成。     

ZrO2/SiC-WSi2/MoSi2纳米复相陶瓷制备及增韧机制探讨

利用扫描电镜、图像分析仪以及X射线衍射仪研究了ZrO2/SiC-WSi2/MoSi2复合粉末的分散、热压试样结构、组织以及断口形貌和断裂韧性之间的相互关系.研究表明:综合利用球磨、酒精清洗、超声波振荡能很好地实现纳米/微米颗粒的分散,团聚现象较轻.SiC,Zro2纳米颗粒的协同复合化以及W的合金化能使复相陶瓷晶粒细化,增韧效果明显,断裂韧性可达8.13 MPa·m1/2,断口呈现出以沿晶为主、穿晶为辅的混合断裂特征.复相陶瓷的增韧主要是通过晶粒细化、裂纹偏转、微裂纹形成、桥联等机制的综合作用.     

高能球磨法制备超滤分离膜用钼铜复合粉末

研究高能球磨法制备纳米钼铜复合粉末的主要影响因素,通过扫描电镜和透射电镜分析粉末的形貌及颗粒尺寸.研究结果表明,复合粉的粒度随着球磨时间的延长而减小,但随着球磨时间增加,团聚加剧;通过重力沉降法可以去除浆体中的团聚体,从而获得颗粒分布适合的粉体,10h球磨粉沉降后粉体颗粒尺寸约为50～60nm,20h球磨粉沉降后粉体颗粒尺寸约为20～30nm.     

TiCN超细粉末的制备工艺研究

采用湿式高能球磨法制备超细TiCN粉体,考察不同球磨时间下粉体粒度的分布情况,分析球料质量比和球磨时间对TiCN粉体粒度的影响,并利用扫描电镜观察制备粉体的形貌。结果表明:随着球料质量比和球磨时间的增加,TiCN粉体平均粒径均出现先减小后增大的趋势,当球料质量比为8∶1时,球磨50h可获得平均粒径为0.84μm的类球形TiCN粉体。     

气流粉碎硅粉在硅系延期药中的应用?

文章对气流粉碎硅粉、球磨硅粉和高纯硅粉进行性能对比。选择气流粉碎硅粉,研究其配方、粒度、混药时间等参数对延期药性能的影响。结果表明:气流粉碎硅粉纯度较高,粒度分布最集中,延期精度最高,可以较好地满足硅系延期药的要求;不同粒度的气流粉碎硅粉可以用于不同燃速的延期药;在快燃速硅系延期药中,不加三硫化二锑能显著提高产品的延期精度。     

球磨对滑石、绿泥石、菱镁石和刚玉X射线衍射峰强度的影响

采用球磨工艺,获得了不同粒度的滑石、绿泥石、菱镁石和刚玉粉末样品,用来研究球磨时间对试样衍射峰强度的影响.试验表明,采用球磨法制得的样品的X射线衍射峰严重变形,随着球磨时间的延长,变形更加严重.辽宁产滑石和绿泥石,球磨4h,其衍射强度衰减不大,可以满足X射线定量分析的精度要求.菱镁石在球磨条件下迅速粉化,X射线衍射法定量分析时不宜采用.刚玉是一种较好的耐球磨物质,宜优先用作参比物质.     

Synthesis and characterization of Al-Zn/Al2O3 nano-powder composites

Composites consisting of Al-Zn/Al2O3 have been synthesized using high energy mechanical milling. High energy ball milling increases the sintering rate of the composite powder due to increased diffusion rate. Owing to the finer microstructure, the hardness of the sintered composite produced by using the mechanically milled nanocomposite powder is significantly higher than that of the sintered composite produced by using the as-mixed powder. The mean crystallite size of the matrix has been determined to be 27 nm by Scherrer equation using X-ray diffraction data. The powders have been characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and differential thermal analysis (DTA). The effect of high-energy ball milling and subsequent annealing on a mixture of Al and ZnO has also been investigated. DTA result show that the reaction temperature of Al-ZnO decreases with the increase in the ball milling time.     

Synthesis and characterization of nanostructured Cr3C2NiCr

Pre-alloyed Cr₃C₂-25 (Ni20Cr) powder was synthesized by mechanical ball milling in Hexane [H₃(CH₂)₄CH₃]and the variation of powder characteristics with milling time was investigated using SEM, X-ray and TEM. The average powder size drastically decreased with time during the first four hours of milling; then decreased slightly as milling continued up to 20 hours. For milling times in excess of four hours, the particle size approached 5 microns. X-ray diffraction analysis revealed a larger structural change in the NiCr solid solution powder relative to that experienced by the chromium carbide phases. This result indicated that the NiCr solid solution powder was subjected to heavier deformation than the chromium carbide powder. During the initial stages of milling, the brittle chromium carbide powders are fractured into sharp fragments and embedded into the NiCr solid solution powder. As milling continued a NiCr chromium carbide polycrystal composite powder was formed for times up to 20 hours of milling, transforming the sharp carbide fragments into spherical carbide particles. Conventional cold welding and fracturing processes primarily occurred only among the NiCr powder and composite powders. Milling times of up to 20 hours led to the formation of a poly crystal nanocomposite powder system in which chromium carbides, with average size of 15 nm, were uniformly distributed in NiCr matrix.     

超细碳化钨介质球磨工艺的研究

对介质球磨法制取超细碳化钨粉末进行了研究。实验探讨了不同线速度、磨球尺寸、分散剂的添加对初始粒径约1μm的碳化钨粉末的介质球磨工艺的影响。根据W=P·t,在保持能耗不变的情况下得到了粒度与线速度之间的关系,从而在一定粒度范围内选择最有效的线速度。同时,采取分阶段球磨的球磨效率要高于单一线速度球磨,可实现用更少的成本达到相同粒度。此外,球磨时添加羧甲基纤维素钠分散剂,粉末粒度越小时分散效果越明显,实验中在输出功率不变时,与不添加分散剂对比,其时间效率提高了13%,最终的粉末也呈现很好的分散性。最后,磨球尺寸的大小可决定最终粒度的大小。因此,根据目标粒度采用合适的磨球尺寸和球磨工艺才能达到最高的球磨效率。     

机械合金化制备FeSiAl合金粉末的研究

采用机械合金化的方法制备了FeSiAl合金粉末样品。以硅钢粉和铝粉为原料,按摩尔分数Fe3Si0.4Al0.6配比,研究其机械合金化过程,并对机械合金化的机制进行探讨。用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜分析材料的粒度、形貌和结构。研究表明,Fe3Si0.4Al0.6混合粉末球磨30h后,粉末粒径可达18μm;Fe3Si0.4Al0.6混合粉末经高能球磨20h后,形成具有bcc结构的α固溶体;球磨继续进行,合金化的粉末和晶粒不断细化。     

Milling of pharmaceutical powder carrier excipients: Application of central composite design

Pharmaceutical powder carriers are often used to prevent agglomeration of a micronized drug in the co-milling process. Twenty-four pharmaceutical excipients were subjected to preliminary mild milling conditions in this work. Ten of them showed acceptable milling properties with alginic acid, calcium alginate, microcrystalline cellulose (Avicel® 200), carrageenan, and hypromellose having the best particle size reduction without any aggregation while maintaining a narrow span. For the latter five substances, circumscribed central composite design (CCD) evaluating the effect of the factors milling speed and timeon the responses (particle size, particle size distribution) for three milling ball sizes was used to establish optimal milling conditions. For all ten possible factor combinations and each ball size, a quadratic response surface model was used to predict the response variable. For three substances out of five, the best results were achieved using 5-mm balls. Thermal characteristics showed the good stability of excipients under optimized milling conditions.     

机械合金化过程中Fe70B30粉末晶粒尺寸和微观应变的研究

用Ｘ射线和电镜研究了Ｆｅ＿（７０）Ｂ＿（３０）粉末经不同时间高能球磨后晶粒尺寸和微观应力的变化。在机械合金化过程中，粉末的Ｘ射线衍射谱的宽度随球磨时间的增加逐渐加宽，这是晶粒细化和内部微观应力共同作用的结果。Ｘ射线衍射结果表明：随着机械合金化的进行，粉末的晶粒尺寸逐渐减小，球磨初期晶粒尺寸下降较快，经１５ｈ球磨，晶粒尺寸为２５ｎｍ，机械合金化进行到一定时间后晶粒尺寸下降缓慢，８０ｈ球磨后晶粒尺寸可达５ｎｍ。在机械合金化过程中球磨所造成的微观应变不大，球磨初期粉末的内应力随球磨时间增加而增加，当粉末粒子尺寸很小时，随球磨的进行粉末中的微观应变显著下降。     

Fe-Cu 系机械球磨合金化研究

目的为了实现Fe粉和Cu粉的合金化及观察其过程变化。方法采用机械球磨的方法,利用扫描电子显微镜等仪器,对球磨过程中的组织演变过程及微观形貌进行了研究。结果通过球磨得到了十几个纳米尺寸的晶粒。结论通过球磨可以得到过饱和固溶体。