机械合金化法制备W—Cu合金的研究

采用高能球磨的机械合金化法制备W—Cu合金,对其在实验过程中的工艺条件进行了研究。结果表明：随着球磨时间的延长,粉末的粒度逐渐细化,比表面积逐渐增大。球磨过程分为三个阶段。最佳工艺条件是：当球料比为5：1,W：Cu为8：2,球磨时间达到30h时,铜粉和钨粉基本形成固溶体。球磨过程加入少量的无水乙醇,防止在球磨过程中粉末被氧化。     

γ-Al2O3对CeO2-ZrO2固溶体形成能力的影响及其稳定性

运用XRD研究了γ-Al2O3与CeO2、ZrO2在高能球磨过程中和焙烧过程中的组织结构转变,重点研究了γ-Al2O3对CeO2-ZrO2体系固溶体形成能力的影响以及它们的稳定性问题。结果表明,CeO2和ZrO2在高能球磨过程中容易形成固溶体,但当γ-Al2O3跟CeO2、ZrO2一起加入进行高能球磨时,γ-Al2O3会在球磨过程中抑制CeO2和ZrO2之间的扩散,使其难于形成固溶体。同时,γ-Al2O3在球磨过程中也没有跟CeO2或ZrO2发生互溶。研究还发现,通过调整球磨顺序,先将CeO2与ZrO2球磨30h,再添加Al2O3并继续球磨30h,这样生成的复合球磨粉体由结构稳定的γ-Al2O3与CeO2-ZrO2固溶体组成。在该球磨产物中,γ-Al2O3对CeO2-ZrO2固溶体的热稳定性有一定的促进作用,CeO2-ZrO2固溶体反过来也稳定了γ-Al2O3的相结构,避免了γ-Al2O3在球磨过程中发生α相变以及因球磨而降低相变点的现象,明显提高了其热稳定性。     

机械合金化Co-Zr非晶软磁合金粉末的形成及热稳定性分析

研究了Co-Zr二元相图上4个共晶点成分配方Co90Zr10、Co53Zr47、Co35Zr65和Co21Zr79在球磨条件下的非晶态合金形成能力。采用X射线衍射和差热分析(DTA)对粉末的结构及热稳定性进行了分析。XRD分析结果表明,4种配方在一定的球磨时间内都能形成非晶态合金,其中非晶形成能力最强的为Co35Zr65。DTA分析结果表明,该合金系具有较高的热稳定性,并具有较高的非晶形成能力。球磨时间对非晶的形成有重要影响,球磨时间过长,使形成的非晶态合金粉体反而向晶体转化。     

机械合金化合成Fe-Ni-C系非晶态合金

用机械合金化方法合成了Fe—Ni—C系非晶态合金,用X射线衍射仪对球磨不同时间的Fe—Ni—C系混合粉末进行了分析．结果表明：在Fe—Ni合金中加入C可促使其形成非晶;原子分数分别为Fe40Ni40C20、Fe60Ni20C20的混合粉末在一定的机械合金化条件下可获得非晶．     

机械合金化法制备Co-Zr非晶软磁合金粉末的研究

研究了Co-Zr二元相图上4个共晶点成分配方Co90Zr10、Co53Zr47、Co35Zr65和Co21Zr79在球磨条件下的非晶态合金形成能力。分析结果表明,4种配方在一定的球磨时间内都能形成非晶态合金,其中非晶形成能力最强的为Co35Zr65。球磨时间对非晶的形成有重要影响,球磨时间过长,使形成的非晶态合金粉体反而向晶体转化。     

机械合金化合成Al—Ti系纳米过饱和固溶体

利用ＸＲＤ，ＴＥＭ，硬度试验研究了Ａｌ－Ｔｉ系的机械合金化（ＭＡ）过程．经４０ｈ球磨后，Ａｌ－１５ａｔ．－％Ｔｉ形成了Ａｌ（Ｔｉ）的过饱和固溶体，Ａｌ－１０ａｔ．－％Ｔｉ除形成Ａｌ（Ｔｉ）外，还产生了少量的ｆｃｃ结构的新相．而Ａｌ－５ａｔ．－％Ｔｉ在球磨１２０ｈ后也未能形成完全的Ａｌ（Ｔｉ），但有ｆｃｃ结构相的形成，这种特殊的固溶行为可以用溶质原子在纳米晶晶界快扩散解释     

纳米Ce1-x(Eu0.5La0.5)xO2固溶体对Mg2Ni合金储氢性能催化作用研究

采用水热法合成纳米Ce1-x(Eu0.5La0.5)xO2(x=0、0.04)固溶体,系统研究固溶体在球磨条件下对Mg2Ni合金储氢性能的催化作用。XRD结果表明,随着Ce1-x(Eu0.5La0.5)xO2添加量的增大及球磨时间的延长,样品的非晶纳米晶含量增加;SEM结果显示,催化剂均匀分布在合金表面,随着球磨时间延长,团聚现象减少;催化剂对球磨样品的活性、最大放电容量和高倍率放电性能均有良好的催化作用,掺杂固溶体比纯CeO2具有更好的催化活性。     

球磨时间对热压烧结制备TiC-CoCrFeNi复合材料微观组织及力学性能的影响

采用机械合金化-热压烧结法,制备TiC-CoCrFeNi复合材料,研究球磨时间对材料微观组织及力学性能的影响。结果表明:Co,Cr,Fe和Ni粉体在球磨10h后形成fcc结构的单相固溶体。经1200℃/1h热压烧结后,烧结体中生成TiC和Cr7C3结构的碳化物,并弥散分布于CoCrFeNi固溶体中。球磨时间显著改变了烧结体中碳化物的数量和尺寸,进而影响材料的力学性能。在球磨10h时,烧结体中纳米级TiC相急剧增多,此时复合材料的硬度(671HV)和屈服强度(1440MPa)达到最大值。     

高能球磨制备碳化钨过程中的结构转变

高能球磨W粉和石墨粉的混合物，并对球磨产物进行退火处理。球磨4小时后在1173K退火，就得到WC和W2C；球磨28h后退火，得到了安全的h.c.p.WC。对球磨过程的分析发现W50C50混合粉末先形成固溶体，随后产生非晶化转变。在此实验条件下，球磨直接产物中没有检测到WC。另外，球磨时间和退火温度影响了相的组成与结构。     

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。     

机械合金化Fe—B非晶合金及纳米合金的形成

在适当条件下机械合金化可以形成急冷法难以得到的单一Ｆｅ６０Ｂ４０非晶合金，而在其他成分内形成亚稳纳米合金，在众多的球磨条件中，球磨机的转速是控制合金化的重要因素。空气中的氧对小颗粒界面产生了强烈的污染作用，从而抑的原子的相互扩散，难以形成单一的非晶产物，不同球磨条件下的产物含有的非晶相的晶化温度比单一非上合金的晶化温度稍高，并且与球磨条件以及成分的关系不大。     

高能球磨时间和退火温度对制备TiNi合金粉的影响

为获得高能球磨时间和退火温度对TiNi机械合金粉特性的影响机制,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、差示扫描量热法(DSC)等分析方法对TiNi合金粉进行了研究。结果表明,机械合金的相成分随着在氩气保护气氛中的球磨时间和退火温度的不同而发生变化。球磨22h的产物是非晶态TiNi合金、Ti的固溶体、Ni的固溶体,球磨27h的产物是非晶态TiNi合金粉和Ni固溶体相,球磨30h发生了明显的固相反应,生成了TiNi、Ni3Ti、Ti3Ni4等物相;在650℃/5h和1000℃/5h下的退火产物都是Ni3Ti、Ti2Ni、TiNi2、TiNi和TiC,但在上述2个退火温度下TiNi并不是主要物相,其中在650℃退火时TiNi的含量明显更低。     

机械合金化制备Co-Cu纳米晶过饱和固溶体

根据Miedema半经验理论建立Co-Cu二元系机械合金化过程的热力学模型,讨论机械合金化法制备的Co-Cu(原子分数为20%)纳米晶过饱和固溶体的热力学和动力学特点。结果表明:采用机械合金化法可以获得Co-Cu纳米晶过饱和固溶体;热力学计算结果显示,Co-Cu二元系不具有形成固溶体的热力学驱动力,Co-Cu合金经机械合金化制备纳米晶过饱和固溶体的驱动力主要来源于动力学。     

球磨时间对TiB_2-Ni(Al)复合粉末组织结构影响研究

在不同球磨时间条件下,采用机械球磨方法制备TiB_2-Ni(Al)复合粉末,其中Ni粉和Al粉的物质的量比为1∶1,TiB_2陶瓷相含量为40%(体积分数)。采用扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)分析球磨后粉末的显微组织结构及物相,研究不同球磨时间对制备TiB_2-Ni(Al)复合粉末物相演变、组织结构的影响。研究结果表明,随着球磨时间的延长,延性金属Ni和Al变形程度逐渐增大,粉末中呈现Ni/Al交替混合组织结构,此种结构有利于金属在球磨过程中扩散形成Ni(Al)固溶体,且逐渐细化的TiB_2相嵌入至金属Ni和Al颗粒中。通过物相分析发现,随着球磨时间的延长,Al衍射峰强度逐渐降低,并发现在球磨时间为36h时形成Ni(Al)固溶体。     

机械合金化和放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金

研究了球磨转速、球料比和球磨时间对NbMoCrTiAl高熵合金粉末的物相、微观形貌及粒度的影响,探讨了不同温度下放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金微观组织和硬度的变化规律。结果表明:在转速300 r/min和球料比10∶1条件下,球磨60 h粉末只达到部分合金化;在转速300 r/min和球磨50 h时,球料比要达到12∶1才能实现粉末完全合金化;在球料比10∶1和球磨50 h条件下,球磨转速要高于400 r/min才能获得单一BCC固溶体高熵合金。NbMoCrTiAl粉末在高能球磨中元素发生合金化的先后顺序为Al→Ti→Cr→Nb→Mo。NbMoCrTiAl高熵合金粉末在放电等离子烧结(SPS)时发生了第二相析出和溶解转变。随着烧结温度的升高(1 400～1 600℃),第二相的数量减少及其尺寸增大,导致了合金硬度的降低。     

MgzNi纳米粉的制备工艺及理论计算

用X射线和电镜（SEM和TEM）研究了高能球磨工艺对Mg2Ni贮氢合金纳米粉形成的影响。结果表明：球磨时间延长，振动频率提高和球料比的增大可有效地降低合金粉的晶粒尺寸。振动频率为25Hz条件下，不锈钢磨罐球磨1h后，合金粉的晶粒尺寸达到48．1nm。在球料比为5．85：1，振动频率分别为20和30Hz的条件下，经4h球磨后不锈钢磨罐中粉末晶粒度为36．7和26．4nm。对球磨过程进行的理论模拟计算表明，增加球料比主要是通过加大单次碰撞粉末体获得的应变来缩短球磨时间；而提高振动频率，对单次碰撞粉末体获得的应变影响不大。     

机械合金化Fe─B非晶合金及纳米合金的形成

在适当条件下机械合金化可以形成急冷法难以得到的单一Ｆｅ６０Ｂ４０非晶合金，而在其他成分内形成亚稳纳米合金。在众多的球磨条件中，球磨机的转速是控制合金化的重要因素，空气中的氧对小颗粒界面产生了强烈的污染作用，从而抑制了原子的相互扩散，难以形成单一的非晶产物。不同球磨条件下的产物含有的非晶相的晶化温度比单一非晶相合金的晶化温度稍高，并且与球磨条件以及成分的关系不大。     

机械合金化Fe-Ni粉末的相结构

使用XRD和Moessbauer等方法，研究了在Ar气氛下机械合金化Fe—Ni粉末相结构的变化．结果表明，在机械合金化Fe64-Ni36粉末过程中，fcc相的数量随着球磨时间的增加先增加然后减少，与加乙醇球磨Fe64-Ni36的情形相同．当Ni的含量(原子分数)大于50％时，有fcc相、顺磁相和FeNi3形成，当Ni的含量低于50％时，bcc相的数量随着Ni含量减少而增加．Moessbauer谱的结果表明，因球磨时间或Fe、Ni比例的不同，Fe—Ni球磨粉末固溶体具有不同结构的原子配比。     

Mg2Ni纳米粉的制备工艺及理论计算

用X射线和电镜(SEM和TEM)研究了高能球磨工艺对Mg2Ni贮氢合金纳米粉形成的影响.结果表明:球磨时间延长,振动频率提高和球料比的增大可有效地降低合金粉的晶粒尺寸.振动频率为25Hz条件下,不锈钢磨罐球磨1h后,合金粉的晶粒尺寸达到48.1nm.在球料比为5.85:1,振动频率分别为20和30Hz的条件下,经4h球磨后不锈钢磨罐中粉末晶粒度为36.7和26.4nm.对球磨过程进行的理论模拟计算表明,增加球料比主要是通过加大单次碰撞粉末体获得的应变来缩短球磨时间;而提高振动频率,对单次碰撞粉末体获得的应变影响不大.     

高能球磨法制备Fe_3Si合金粉末

采用高能球磨法研究了原子配比Fe75Si25的混合粉末在不同的球磨条件下的机械合金化,用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)表征样品的物相、晶体结构、晶粒尺寸和点阵常数,分析了Fe75Si25粉末的机械合金化机理。研究表明,球磨时间、球料比和球磨机转速对机械合金化(MA)进程有重要影响。MA 55h后可达到完全合金化,Si溶入Fe中形成α-Fe(Si)饱和固溶体,晶粒尺寸减小至7～8nm。