表面活性剂在超细硬质合金球磨工艺中的作用及研究进展

针对高能球磨法制备超细硬质合金混合料的新技术,简述了在球磨介质中添加表面活性剂的作用及作用机理,总结了表面活性剂在硬质合金球磨工艺中的研究现状,并提出了今后的研究方向。     

铁在微晶Ni-Al合金中的状态研究

通过对高能球磨过程中Ni-Al合金晶体及其表面结构的研究。分析了球磨过程中合金结构的变化及铁元素的分布。并对Ni-Al微晶合金粉末颗粒的塑性变形机制进行了探讨。     

表面活性剂在钽粉球磨工艺中的应用研究

介绍了一种钽粉湿式球磨的方法,通过向球磨介质中加入表面活性剂对钽粉进行球磨,获得片状钽粉,在减少了球磨时间的同时,所得片状钽粉粒度更为均匀,且钽粉金属杂质含量更低,最终产品的耐击穿性能提高,漏电流得到改善。     

表面活性剂添加量对YT5牌号硬质合金微观结构和性能的影响

以YT5牌号硬质合金为研究对象,添加质量分数为0～0.15%的表面活性剂硬脂酸进行湿磨并烧结得到合金试样,通过对合金试样的显微结构观察、粒度分析以及物理力学性能检测,研究了表面活性剂添加量对YT5牌号硬质合金的微观结构及性能的影响。结果表明,合金试样的WC相、(Ti,W)C相平均晶粒尺寸随表面活性剂添加量的增加而降低;合金的矫顽磁力、硬度随表面活性剂添加量的增加而略有升高,表面活性剂添加量每增加0.04%,矫顽磁力提高0.2 kA/m;添加少量表面活性剂对YT5合金的密度、弯曲强度、钴磁、孔隙度无明显影响。     

球磨Mg_(22)Y_2Ni_(10)Cu_2+x%Ni复合材料储氢性能研究

采用不同球磨时间(10,20,30,40 h)制备了Mg_(22)Y_2Ni_(10)Cu_2+x%Ni(x=0,50,100,150;质量分数)复合材料,并对材料的结构、形貌、电化学及动力学储氢性能进行了系统的研究。分析了球磨时间和镍添加量对Mg_(22)Y_2Ni_(10)Cu_2合金储氢性能的影响。结果表明,球磨可以改善合金的显微结构,促进合金中非晶、纳米晶的形成,而镍的加入显著促进了该过程的进行,使复合材料中非晶、纳米晶的含量大幅度升高;随球磨时间和镍复合量的增加,合金放电比容量显著增加,当复合镍为x=100、球磨时间为40 h时,其值已达到最大的669.7 mAh·g~(-1)。循环稳定性的改善也较为明显,复合镍x=150、球磨20 h试样的S_(20)已经达到了80%。此外,球磨和镍的添加还可以明显优化合金的高倍率放电、交流阻抗和动电位极化等动力学性能。此外,包覆于合金表面的镍不但对合金性能起到催化作用,提高了合金的表面活性,还有效地提高了合金的综合储氢性能。     

预处理对硫酸常压浸出废旧高温合金中镍钴的影响

研究了预处理对硫酸常压浸出废旧高温合金中镍钴的影响规律,重点分析讨论了浸出过程中预处理方式、球磨时间、浸出时间对镍钴浸出率的影响。结果表明:与未预处理比较,在相同浸出条件下,粒度为180~380μm的废旧高温合金经过预处理,用滚筒球磨30 min,并采用电子扫描显微镜(SEM)对预处理前后的物料进行表征,经过预处理的废旧高温合金,其粒度变细,比表面积增大,表面能提高,镍钴浸出率分别提高8.48%,7.82%;行星球磨预处理的镍钴浸出率较滚筒球磨低;在0~3 h浸出时间内,浸出时间对镍钴浸出率影响显著。浸出3 h后,浸出时间对浸出率没有明显影响。     

球磨工艺对Co-Cr-W合金粉末性能的影响

采用球磨法制备Co-Cr-W合金粉末,研究球磨时间(0,5,10,15,20,25 h)对该合金粉末性能的影响。利用XRD和SEM等方法对不同球磨时间合金粉末的晶粒尺寸、微观应变和微观形貌进行分析,并测定烧结后合金的密度、硬度和抗弯强度变化。结果表明:在球磨转速为300 r/min,球料质量比为10:1的条件下,在球磨初期粉末颗粒明显细化,粉末出现片状形貌;随球磨时间继续增加,粉末粒度先增大后减小,晶粒尺寸不断减小,并在球磨20 h后这种变化趋于平稳。随球磨时间延长,微观应变和合金硬度也明显提高。     

高能球磨稀土高硅铝合金粉末性能表征

对快速凝固法制备得到的Al-20Si-0.35RE合金进行不同时间的高能球磨, 然后对球磨后的粉末进行多次热压变形, 采用XRD, ESEM以及TEM等表征变形前后合金粉末的显微组织, 并对变形后合金的导电性能进行了研究. 研究发现快速凝固Al-20Si-0.35RE合金粉末的显微组织主要由细小的Al-Si固溶体(0.3～0.5 μm)、初晶硅、稀土铝硅化合物(0.16～0.3 μm)组成; 随着球磨时间延长, 颗粒粒径显著减小; 经过多次热压变形后合金晶粒显著细化, 晶格畸变减小, 位错钉扎稀土化合物, 形成类似表面渗流效应, 合金导电率提高至70%IACS.     

研磨体形状对亚细晶硬质合金混合料研磨效率及合金性能的影响

针对亚细晶硬质合金,采用SEM、金相显微镜、硬度计等对合金物理、力学性能及金相组织进行检测分析和对比,研究了球磨过程合金球和合金棒作为研磨体对球磨混合料及合金性能的影响。结果表明:在相同实验条件下,用合金球作研磨体制备的合金,晶粒更细,研磨效率更高;采用合金棒作为研磨体,球磨时间延长4小时对提高合金性能没有明显作用,其球磨的效率仍低于合金球的球磨效率;对于亚细晶粒牌号,用合金球作研磨体制备的合金Co分布更均匀,合金棒不适合做混合料制备的研磨体。     

钒钛系新能源电池负极合金的球磨参数优化研究

采用不同机械球磨工艺参数进行了钒钛系电池负极合金V-20.5Ti-14Ni-6Co-4Al制备,并进行了充放电循环稳定性和耐腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明:球磨转速和球磨时间对合金充放电循环稳定性和耐腐蚀性能产生明显影响。随球磨转速从300 r/min增至700 r/min、球磨时间从2 h延长至10 h,合金的充放电循环稳定性和耐腐蚀性能均先提高后下降。合金的球磨转速优选600 r/min、球磨时间优选6 h。与球磨转速300 r/min相比,球磨转速600 r/min时合金的放电容量衰减率减小16个百分点、腐蚀电位正移了81 mV。与球磨时间2 h相比,球磨时间6 h时合金的放电容量衰减率减小18个百分点、腐蚀电位正移了116 mV。     

抑制剂对超细WC-Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备超细WC-Co硬质合金。研究了抑制剂的预磨时间对WC-10Co硬质合金粒度及烧结试样性能的影响。对比了相同抑制剂配比对Co含量不同的硬质合金性能的影响以及稀土对硬质合金性能的影响。结果表明:通过对晶粒长大抑制剂的预磨,其粒度明显细化。加入预磨时间为120 h的抑制剂,WC-10Co硬质合金的平均粒度为0.3μm,硬度达到92.1 HRA。相同抑制剂配比的硬质合金,硬度和致密度随Co含量的降低而增大。稀土氧化物Y2O3的加入,有利于改善硬质合金的性能。     

粗晶硬质合金硬度和强度影响因素的分析研究

采用变量搜索试验设计方法,研究了合金碳含量、烧结工艺、钴含量、粘结相成分配比、球料比、球磨时间这六个因素及因素间两两交互作用对粗晶硬质合金硬度、横向断裂强度的影响。结果表明:钴含量、球磨时间是影响硬度的主要因素;烧结工艺、球磨工艺和粘结相成分配比是影响合金强度的主要因素。适当提高烧结温度,可得到缺陷更少、粘结相分布更为均匀故强度更高的粗晶硬质合金。     

Comparison between ultrafine-grained WC–Co and WC–HEA-cemented carbides

The AlFeCoNiCrTi high-entropy alloy (HEA) powders were prepared by high-energy ball milling. The ultrafine-grained WC–HEA and WC–Co-cemented carbides were fabricated through planetary ball milling and heat-pressure sintering. The microstructures and properties of the sintered alloys were compared using scanning electron microscope, X-ray diffraction, mechanical property testing and electrochemical testing. It has been shown that the AlFeCoNiCrTi HEA can be used as a binder for the ultrafine-grained WC-based cemented carbide. The WC–HEA-cemented carbide has better performances than the WC–Co-cemented carbide. The suitable contents of HEA can inhibit the WC grain growth and improve the mechanical properties and corrosion resistance of cemented carbides.     

超细晶WC-10Co硬质合金制备的主要影响因素

利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及力学性能测试分析,研究了不同粒度的WC和Co原始粉末经不同时间球磨后的微观形貌;并对球磨后的复合粉末添加不同配比的晶粒抑制剂,进行真空热压烧结制备了超细晶硬质合金,考察了不同配比的晶粒抑制剂对超细晶硬质合金组织和力学性能的影响。结果表明,使用原始细颗粒粉末,经较短时间的球磨处理就可以达到较好的细化效果;复合添加VC＋Cr3C2或VC＋TaC晶粒抑制剂对硬质合金晶粒的细化效果明显好于单一添加VC的细化效果;添加Cr3C2后WC晶粒呈近圆形,且硬质合金抗弯强度有明显提高;添加TaC后的WC晶粒呈三角形或四边形,促进了硬质合金的硬度提高。     

不同工艺条件对WC-20％Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备WC—Co粉末,分别在低压和真空条件下制备WC-20％Co硬质合金,通过对合金性能的检测和金相组织的观察,研究了球磨时间和烧结工艺对硬质合金性能的影响。结果表明,球磨时间对硬质合金性能和组织结构有明显的影响;通过控制适当的球磨时间,町提高硬质合金的硬度和高韧性;通过调节工艺,真空烧结也可以提高合金的性能,低压烧结对粗颗粒WC为原料的合金的综合性能提高不明显。     

W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉的制备

采用行星式高能球磨机制备W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉,研究了不同的球磨介质（研磨球）包括硬质合金球、不锈钢球、钨球和球料比以及不同的保护气氛N₂、Ar等对球磨后粉末性能的影响。采用XRD分析了粉末相变化、晶块尺寸和晶格畸变。采用SEM和EDX对球磨后粉末形貌和颗粒成分进行分析。     

两种高能球磨机制备Fe-Si合金磁粉的对比

分别采用行星球磨机和振动球磨机制备了Fe-6.5%Si合金磁粉.讨论了球磨时间、球料比、干、湿磨等因素对颗粒细化的影响.结果表明:颗粒尺寸随球磨时间的增加而减小,湿磨可缩短球磨时间、提高球磨效率;同等条件下,振动机的球磨效率大于行星球磨机的球磨效率.     

高能球磨对La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3晶体结构和磁性的影响

通过在传统的烧结工艺上加上球磨工艺制备了单相 L a2 / 3Ca1 / 3Mn O3氧化物 ,研究了球磨对氧化物的结构和磁性能的影响 ,发现晶格常数和晶胞体积增大 ,但晶体结构类型基本不变 ,仍为钙钛矿四方相结构 ,而交流磁化率、磁化强度、居里温度减小。球磨引起氧的欠缺、无序效应 ,对电阻有一定的影响     

Anisotropic Sm2Col7 nano-flakes produced by surfactant and magnetic field assisted high energy ball milling

Anisotropic Sm2Co17 flakes with high aspect ratio were prepared by magnetic field assisted high energy ball milling in the presence of heptane and oleic acid(OA).The thickness of flakes was only tens of nanometers.Coercivity of 3 kOe was achieved in the nano-flakes.Most interestingly,the magnetic crystalline anisotropy of Sm2Co17 flakes was improved compared to that of particles made by traditional ball milling.These anisotropic Sm2Co17 nano-flakes could be the building blocks for the future high-performance nano-composite permanent magnets with an enhanced energy product.