机械球磨和烧结制备CoSb3的工艺研究

针对skutterudite材料制备工艺中熔融法和固相反应法合成周期长、工序多的不足,尝试将机械合金化法应用于skutterudite材料制备中.探讨了CoSb3的机械合金化和烧结制备工艺,研究表明,Co、Sb粉末的机械合金化在球磨10 h后开始,球磨40h后已全部合金化,得到CoSb,和CoSb2相混合物.合金化过程中CoSb3相先于CoSb2相形成.采用球磨10 h-700℃烧结2 h的工艺可得到单相CoSb3,制备工序简单,所需时间大大缩短.     

N型La0.9NixCo4-xSb12化合物的制备及热电性能研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了N型La0.9NixCo4-xSb12(x=0.05-1.0)化合物热电材料.借助于先进的结构和性能表征手段,系统研究了Ni含量对化合物热电性能的影响规律.实验结果表明,随着Ni含量增加,La0.9NixCo4-xSb12化合物的电阻率和Seebeck系数减小.当Ni含量x＜0.6时,化合物的热导率随Ni含量增大而降低,说明加入一定量的Ni能很好地降低材料的热导率.N型La0.9Ni0.4Co3.6Sb12化合物在温度773K时具有最大的热电性能优值(ZT)0.4558.     

NixCo4-xSb12化合物的制备及热电性能研究

以Ni作为添加元素,利用放电等离子技术制备了NixCo4-xSb12(x=0-0.35)化合物热电材料.通过先进的性能表征手段,深入探讨了NixCo4-xSb12化合物的热电性能,为n型热电材料的研究提供了有价值的参考.实验结果表明,一定量Ni的添加,能有效改善材料热电性能,提高热电优值;在Ni添加量x=0.2时,Ni0.2Co3.8Sb12化合物在温度T=773K时具有最大的热电性能优值ZTmax=0.45.     

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。     

高活性B_4C-SiC超细复合粉体的制备及烧结

以B4C、SiC粗粉为原料,采用机械合金化制备高活性的B4C-SiC超细复合粉体。通过XRD、SEM、LPSA和IR等测试技术研究球料比、过程控制剂及球磨时间对复合粉体性能的影响,确定机械合金化制备B4C-SiC超细复合粉体的最佳工艺条件,研究机械合金化过程中粉体有序-无序转变过程。随后,采用热压烧结工艺验证复合粉体的烧结活性。结果表明:球磨机转速是250 r/min的条件下,球料比为30:1,过程控制剂为2wt%,球磨时间为120 h时,可获得晶格无序的B4C-50wt%SiC超细复合粉体;该复合粉体在1900℃,30 MPa热压条件下烧结1 h,其体积密度为2.62 g/cm3,达到理论密度的93%,比普通混合粉体在相同热压条件下获得样品的致密度提高了8.1%;机械合金化工艺制备的B4C-SiC超细复合粉体具有极高的烧结活性。     

机械球磨-热压法制备Bio.5Sb1.5Te3热电材料

用机械球磨-热压法制备了Bi0.5Sb1.5Te3热电材料,分别研究了机械球磨时间对合成Bi0.5Sb1.5Te3合金相的影响和烧结温度对其热电性能的影响.结果表明Bi、Sb、、Te原始混合粉末高能球磨10 h以后,就可以完全合金化,生成Bi0.5Sb1.5Te3相.球磨10h的粉末分别在400、450和520℃下热压烧结成型,烧结样品的密度随烧结温度的增大而增加,Seebeck系数和电阻率随烧结温度的升高而降低     

La填充Ni置换n型Skutterudite热电材料的制备及性能

起始原料使用La、Co、Ni和Sb元素粉末,采用机械合金化(MA)和热压烧结(HP)的方法制备了名义成分为LaxNi0.2Co3.8Sb12(x=0.1,0.3,0.5,0.7)n型填充Skutterudite化合物热电材料,研究了不同La含量对MA-HP成型后的相组成及热电性能的影响.研究结果表明,机械合金化10h后的粉末,在650℃热压2h后可得到单相Skutterudite结构化合物;随着La填充分数的增加,晶格常数增大;通过向Skutterudite结构的空隙中填充稀土La原子,能大幅度降低热导率;热电性能研究表明,La0.5Ni0.2Co3.8Sb12在750K左右能得到最大的ZT值0.33.     

球磨参数对ODS奥氏体不锈钢机械合金化效果的影响

为了研究球磨参数对ODS奥氏体不锈钢机械合金化效果的影响,以Fe、Cr、Ni、W、Ti纯金属元素粉末和纳米Y2O3为原料进行混合(配比为Fe-18Cr-8Ni-2W-1Ti-0.35Y2O3,质量分数),通过高能球磨的方式实现混合粉末的机械合金化.研究球磨时间、转速的变化对粉末粒度、成分均匀度和固溶程度的影响.结果表明,在真空环境下,球料比为10∶1、转速为380r/min、球磨时间60h时,粉末达到了很好的机械合金化效果,成分分布均匀;当球磨时间延长到100h时,粉末颗粒达到最细,继续球磨,粉末将出现明显的团聚.对最优机械合金化工艺参数获得的粉末进行热压致密化研究表明,随着温度的升高,试样的密度随之升高,维氏硬度随之降低.     

机械合金化制备的Mg-Al-Ni系储氢合金及其性能

在机械合金化的过程中不断增加球料比,在24h内制得性能较好的Mg-Al-Ni系储氢材料.用P-C-T曲线测试仪进行测试,并利用X射线衍射和扫描电镜对材料吸放氢前后的变化进行了表征.研究表明,Mg1.8Al0.2Ni合金的吸氢相为Mg2Ni和由Mg、Al、Ni元素组成三元化合物.球磨26h Mg1.8Al0.2Ni粉末试样在150℃下开始吸氢.     

Fe置换CoSb3基Skutterudite化合物Co4-xFexSb12的机械合金化-热压-退火制备工艺研究

研究了Fe置换CoSb3基Skutterudite化合物Co4-xFexSb12(x≤1)的机械合金化及其制备工艺.在研究的成分范围内,所有的成分显示出相似的机械合金化动力学过程,初期Skutterudite相比(Co/Fe)Sb2相更易于形成,但随球磨时间进一步延长,(Co/Fe)Sb2相逐渐成为最强相.通过机械合金化不能得到单相的Skutterudite结构.球磨10小时的粉末经过热压成形后,大部分已转变为Skutterudite相,但仍有少量残存的Sb杂质.热压后进一步在650℃退火48小时后,得到了基本为单相的Skutterudite结构化合物Co4-xFexSb12(x≤0.65),且x=0.65时基本达到了Fe的置换固溶度.