机械涂覆法制备氧化锆球Ni涂层

为了研究转速和时间对机械涂覆法制备Ni涂层的影响，以金属Ni粉为涂覆原料、氧化锆(ZrO₂)陶瓷球为涂覆基底制备Ni涂层。通过涂覆后陶瓷球的增重量来表征涂层的厚度，采用扫描电子显微镜和X射线衍射分析表征涂层的结构和成份。结果表明，随着转速提高，球磨初期涂层的厚度逐渐增加，持续球磨，涂层厚度反而开始降低。转速240 r·min^-1、球磨15 h的涂覆效果最佳，涂层平均厚度约为20μm。Ni涂层厚度经历了增厚和减薄两个阶段，转速会影响二者出现的进度，适当提高转速利于涂层加厚，提高工艺效率，但过高的转速不利涂层形成。     

机械球磨方法在表面薄膜涂层制备中的应用

介绍了机械球磨法的最新应用——机械球磨涂覆技术(MCT)。对其工艺理论、球磨过程的影响因素进行了综述,阐述了机械球磨涂覆技术在机械镀层和在球磨介质上制备薄膜材料领域的应用,讨论了机械涂覆技术在涂层制备中表现出的优势和存在的弊端。基于研究现状,展望了该技术的今后发展方向。     

氧化锆球体表面机械球磨涂覆钛涂层工艺研究

采用机械球磨涂覆技术在1 mm氧化锆球体上制备钛涂层, 研究了球料比、球磨时间及球磨气氛对钛涂层形成的影响, 利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)及超声波对钛涂层的显微结构及物理性能进行了表征。结果表明, 钛涂层厚度随球磨时间、球料比的增加先增加后减小, 球磨30 h的涂层平均厚度最大, 约为76 μm, 球料比2.5:1.0的涂层平均厚度最大, 约为73 μm; 钛涂层结合强度随球磨时间的增加先增加后减小; 球磨过程中适当增加球料比, 可缩短涂层的形成时间; 在球磨过程中间歇性引入空气, 球磨罐中的钛粉易被氧化成TiO, 导致涂层形成困难, 故而球磨过程处于密封状态更有利于钛涂层的形成。     

高能球磨法制备超细Al2O3粉末

采用高能球磨法制备超细Al2O3粉末,研究了球磨时间、球磨转速及工艺控制剂等工艺参数对Al2O3粉末粒度和形貌的影响。结果表明:在一定范围内,延长球磨时间,提高球磨转速均能有效地减小颗粒尺寸;在球磨过程中加入工艺控制剂,能有效地防止粉末粘附在磨球和磨罐上,并改善粉末颗粒的均匀性。在本文试验条件下,加入工艺控制剂乙醇,球磨转速为400r/min,球磨时间为30h等条件下,获得Al2O3粉末的D50为0.82μm,Al2O3粉末粒径分布在0.12～6.37μm范围内。     

混料工艺对稀土添加SiC_(p)/Al基复合材料组织性能的影响北大核心

以SiC粉末、Al-Si合金粉末及CeO2粉末为原料,采用3种混料方式(机械混合法、球磨干混、球磨湿混)、在球磨干混条件下采用不同混料时间进行混料,并采用粉末冶金法制备了稀土添加SiC_(p)/Al基复合材料,对复合材料进行SEM表征及力学性能测试,研究了混料工艺对稀土添加SiC_(p)/Al基复合材料组织性能的影响。结果表明:球磨干混能够同时细化SiC和Si相颗粒,对提升复合材料力学性能有利。球磨湿混因介质酒精对磨球的阻碍作用,对SiC和Si相颗粒细化效果最差,不利于提升复合材料力学性能。机械混合法则介于二者之间。球磨干混条件下,球磨时间延长有利于SiC颗粒的破碎细化,从而对提升复合材料力学性能有利。但球磨时间超过6 h,SiC细化效果不大,复合材料的性能提升效果不明显。     

混料工艺对稀土添加SiC_p/Al基复合材料组织性能的影响

以SiC粉末、Al-Si合金粉末及CeO_2粉末为原料,采用3种混料方式(机械混合法、球磨干混、球磨湿混)、在球磨干混条件下采用不同混料时间进行混料,并采用粉末冶金法制备了稀土添加SiCp/Al基复合材料,对复合材料进行SEM表征及力学性能测试,研究了混料工艺对稀土添加SiCp/Al基复合材料组织性能的影响。结果表明:球磨干混能够同时细化SiC和Si相颗粒,对提升复合材料力学性能有利。球磨湿混因介质酒精对磨球的阻碍作用,对SiC和Si相颗粒细化效果最差,不利于提升复合材料力学性能。机械混合法则介于二者之间。球磨干混条件下,球磨时间延长有利于SiC颗粒的破碎细化,从而对提升复合材料力学性能有利。但球磨时间超过6 h,SiC细化效果不大,复合材料的性能提升效果不明显。     

球磨工艺对原位合成SiC_p增强铜复合材料组织及性能的影响

本文采用机械合金化法及SPS烧结工艺原位合成了SiC_p增强铜基复合材料,应用显微硬度计、金相显微镜、X射线衍射仪等设备,针对由对不同工艺参数所制备的样品进行了性能测试,并采用正交试验法研究了球料比、球磨转速、球磨时间、控制剂等一些球磨工艺参数对于复合材料中微观结构及性能的影响。结果表明:这些参数对于复合材料的硬度、耐磨性以及致密度有着显著的影响。最终的分析表明,最佳的工艺参数为:球磨时间3 h,球磨转速1000 r/min,控制剂1%硬脂酸,球料比7∶1。     

机械涂覆技术在功能涂层制备中的应用

机械涂覆技术在功能涂层制备方面，由于其设备简单，耗能低等特点，受到广大学者的青睐。目前，机械涂覆技术主要用于材料表面改性涂层和光催化涂层的制备，而两种涂层的形成和性能都受到多种因素的影响。因此，论述了机械涂覆技术的原理，并分别讨论了影响两种涂层形成和性能的影响因素，最后基于该技术目前在涂层制备中的限制，对未来的发展进行了展望。     

耐熔融锌材料Fe-Si金属间化合物制备的实验研究

利用机械合金化-真空退火法制备出铁硅金属间化合物,通过扫描电镜和X射线衍射研究了磨球直径、球磨时间和退火工艺对铁、硅混合粉末结构变化的影响,通过空气急冷法测试铁硅金属间化合物试样的抗热震性,并估算了铁硅金属间化合物形成的热力学条件。结果表明:Fe、Si单质在转速为225 r/min、球料比为10∶1、不锈钢球直径分别为6mm、10 mm、球磨时间分别为10 h、20 h、30 h的球磨条件下,均未发生机械合金化;利用950℃×2 h的退火工艺处理Fe、Si质量配比为1∶1、不同钢球直径球磨30 h的混合粉末,可以生成以Fe Si2为主的金属间化合物。     

机械球磨技术在材料制备中的应用

综述了机械合金化、机械研磨以及机械涂覆三种机械球磨技术在材料制备领域中的应用和作用机理,讨论了三种机械球磨技术在材料制备中的优势与弊端,展望了该技术的今后发展方向。     

机械合金化制备Ti-Al非晶复合涂层及其性能研究

采用机械合金化技术于TC4(Ti6Al4V)基体表面成功制备出Ti-Al非晶复合涂层。利用XRD、SEM、EDX等检测手段对涂层的物相组成与显微形貌进行分析,并研究了基体与涂层的显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明,随着球磨时间的增加,涂层的厚度有效增加,组织更加均匀、致密;当球磨时间为6h时,基体表面形成了Ti-Al非晶复合涂层,厚度约185μm,其硬度最大值为HV0.1425,超过基体硬度平均值的两倍;球磨6h所得涂层的摩擦因数有效降低,可使TC4材料的耐磨性显著提高。     

机械合金化工艺对高硅铝合金混合粉体粒径及形貌的影响

通过单因素和正交实验系统地研究在机械合金化过程中研磨体、研磨介质及球磨工艺参数等因素对高硅铝合金混合粉末粒径及形貌的影响作用.结果表明:球磨转速对机械合金化后粉末粒径有显著影响,且随着球磨转速的增加,粉末的中粒径逐渐增大和粒度的分布范围逐渐变宽、均匀性越差;在本实验条件下,采用聚氨酯球为研磨体、酒精为研磨介质、球磨时间12 h、球磨转速150 r/min、球料比15∶1条件下进行机械合金化可获得中粒径为5.78 μm且分布均匀的高硅铝合金混合粉体.     

含氮ODS-310奥氏体钢粉末机械合金化的研究

以雾化预合金粉(成分为Fe-25Cr-20Ni)、Ti粉和纳米Y2O3为原料(成分配比为Fe-25Cr-20Ni+3%Ti+3%Y2O3),通过在氮气气氛中高能球磨的方式实现了原始粉末的机械合金化。在球磨转速、球料比、球磨气氛不变的情况下,研究了球磨时间对机械合金化效果、粉末微观形貌及氮含量的影响。球磨后的粉末在900、1 100和1 200℃下做退火处理,研究了退火温度对粉末析出相的影响。实验结果表明球磨50h后的氧化物弥散强化(oxide dispersionstrengthened,ODS)-310奥氏体钢粉末有非晶相生成。     

球磨参数对机械合金化制备Al_2O_3/Mo_5Si_3复合粉体特性的影响

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3/Mo5Si3复合粉体。利用XRD、SEM等对复合粉体在球磨过程中的物相转变和形貌进行表征,并对球磨参数对机械合金化过程的影响进行探讨。结果表明,原料粉体球磨10 h后转变为Al2O3/Mo5Si3复合粉体,反应较完全。随球磨时间延长,复合粉体细小均化,粉体粒度较小,球磨20h后粉体粒度在3~5μm之间,随球磨转速的提高,球磨时间延长,球磨提供能量提高,反应开始时间变短。     

TiH_2/SiC粉末搅拌球磨及真空烧结制备超细晶钛

对TiH2/SiC混合粉末进行搅拌球磨,然后通过压制与真空烧结制备金属钛,研究球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数对球磨粉末粒度与显微组织的影响,并通过对烧结钛的组织观察与分析,研究此工艺制备超细晶钛的可行性。结果表明:适度提高转速或延长球磨时间有利于TiH2粉末的高效细化并提高粉末粒度分布的集中度;在球磨过程中没有发现TiH2分解和形成其他新相的现象;随球磨粉末的中位径D50和粒度跨度值ψ减小,烧结金属钛的晶粒度变得更小、更均匀。在600r/min转速下搅拌球磨8h后的TiH2/SiC粉末,在1050℃/3h条件下高真空烧结后得到平均晶粒度在5μm以下的超细晶钛。     

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。     

机械合金化法制备NiCrAlCoY涂层的研究

采用高能球磨机在室温下于碳钢表面制得NiCrAlCoY涂层,利用SEM、EDS、XRD、显微硬度测试和高温氧化实验等方法分析涂层的显微形貌、组织结构、显微硬度及高温氧化性,并对机械合金化过程中基体表面形成涂层的机理作了初步探讨.研究结果表明,提高球磨转速有利于涂层厚度、显微硬度的增加和抗高温氧化性的提高;以400r/min球磨10 h时,碳钢表面形成界面结合良好且平均厚度为50μm的NiCrAlCoY涂层;合金涂层显微硬度HV0.1 最大达706,约为基体硬度的3倍;界面结合处的硬度呈梯度变化,对涂层起到良好的支撑作用,而涂层的存在显著提高了基体的抗高温氧化性能.     

球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响

采用单因素试验方法,研究了行星式球磨工艺参数如球料比、球磨时间、磨球直径、醇料比等对铜基粉末冶金摩擦材料混合料粒度分布的影响规律。结果表明,随球料比的增加,混合料的平均粒径不断减小,球料比为15∶1时,混合料的平均粒径最小,为1.345μm;球磨时间对混合料平均粒径的影响规律是随着球磨时间的增加混合料平均粒径先减小后增大;一定范围内的醇料比在湿磨过程中对研磨效率影响不大;相比于刚玉磨球,钢质磨球对于混合料的研磨效率更好。     

机械活化氧化锌在稀硫酸溶液中的量热研究

用Calvet型微量热计,通过测定机械活化前后氧化锌在稀硫酸中的溶解热,从而确定机械活化氧化锌的机械活化储能。对行星式球磨和搅拌式球磨氧化锌在不同活化时间及不同转速下储能结果进行了比较。结果表明:随着活化时间的增加,氧化锌的储能依次增加;增加的趋势随活化时间增加而减慢,最后达到极限值。搅拌式球磨效率较行星式球磨高,达极限储能时间较短。在不同气氛下,机械活化氧化锌储能基本一致。     

机械合金化FeCuNiSnCo粉末的制备及其胎体材料物理性能研究

采用机械合金化法制备了Fe基预合金粉（FeCuNiSnCo粉末），通过热压烧结制备胎体材料，对制备的Fe基预合金粉末及其胎体性能进行表征，利用正交实验研究了球料比、球磨转速、液固比、球磨时间等对粉末松装密度和胎体材料硬度、抗弯强度的影响，确定最优工艺，并对胎体材料显微组织进行观察。结果表明:在球磨过程中，粉末颗粒经过重组、变形、破碎和合金化，粉末形貌发生了改变，影响了粉末松装密度；球磨转速和球料比是影响胎体材料硬度和强度的主要因素；综合分析最佳工艺参数为:球磨时间6 h，球磨转速400 r·min-1，球料比4:1，液固比0.5:1.0。