高能球磨Al-Y203粉体固相反应制备YAG陶瓷的研究

用高纯Al粉体和Y2O3粉体(Al-Y2O3粉体)为原料采用固相反应法制备了YAG陶瓷. Al-Y2O3粉体高能经过球磨,煅烧生成YAG粉体,再真空烧结制备高致密YAG陶瓷.采用DTA-TG对球磨Al-Y2O3粉体进行分析,采用XRD、SEM对球磨的Al-Y2O3粉体、YAG粉体及YAG陶瓷进行了表征.实验表明:Al-Y2O3粉体在～569℃时,Al粉强烈氧化,并与Y2O3粉反应,600℃煅烧出现YAM相,随煅烧温度升高出现YAP相,1200℃煅烧生成YAG粉体.成型YAG素坯在1750℃保温2h真空烧结出YAG相陶瓷,YAG陶瓷相对密度可达98.6%,晶粒生长均匀,晶粒尺寸为8～10μm.     

高能球磨法制备Bi12SiO20粉体

以Bi2O3和SiO2为原料，采用高能球磨法制备了硅酸铋（Bi12SiO20）粉体。通过x射线衍射和扫描电子显微镜分析了合成粉体的相结构和形貌，研究了球磨时间对产物相组成的影响；使用红外光谱分析和拉曼散射光谱对球磨得到的样品进行了分析。结果显示：球磨8h后出现了Bi12SiO20的晶相结构；随着球磨时间的延长促进了Bi12SiO20的形成，从而提供了一种可以商业化大规模生产Bi12SiO20压电粉体的方法。     

高能球磨固态扩散反应研究

从扩散理论出发,结合结合Ａｌ－Ｃｕ合金高能球磨实验结果,分析了高能球磨过程中的扩散特点,提出了固态合成反应模型并进行了分析计算,结果表明,高能球磨过程中固态反应能否发生取决于体系在球磨过程中能量升高程度,而反应完成与否则受体系中的扩散过程控制,即受制于晶粒细化攻粉末碰撞温度。     

高能球磨下的微米级粉体应力概率

以高能立式搅拌器模型为基础,建立微米级粉体机械活化过程的多尺度仿真模型,通过流体力学-离散元法(computational fluid dynamics-discrete element method, CFD-DEM)耦合模拟磨球运动规律,分析球磨稳定时不同磨球碰撞相对速度的概率占比,并通过稠密离散相模型对微米级粉体运动分布区域进行分析,基于以上仿真结果建立粉体应力概率分析模型。结果表明：粉体应力概率与磨球碰撞相对速度的切向、法向分量比值存在直接联系,拟合出二者关系曲线为指数型函数曲线,其中判定系数R²为0.93,数值接近于1,拟合曲线的预测效果较为理想,为分析粉体的塑性变形及破碎率提供数值基础。     

高能球磨对片状银粉的改性研究

采用高能球磨工艺，利用激光粒度仪、扫描电子显微镜、BET吸附等测试手段，研究了由化学法制备出的片状银粉在进一步细化过程中，银粉随球磨工艺参数的改变而变化的情况，讨论了不同球磨时间和不同分散剂对银粉粒度、形貌、比表面积等性能的影响。结果表明：球磨20h，使用无水乙醇作为分散剂，可制得平均粒径为2．5μm、比表面积为2．9m^2／g的超细片状银粉，满足电子浆料的使用需求。     

高能球磨过程中的温度效应研究

磨球碰撞过程中粉球的温升程度对于高能球磨固态反应的研究是一个基本问题，本文从碰撞理论出发，建立了球磨温度效应和工艺条件的关系，进行了理论计算分析，实测了不同工艺条件下Ａｌ－５０ａｔ％Ｃｕ粉末球磨时的温度产应，结合反应过程中组织结构分析，表明了理论分析是适当的。     

高能球磨制备氮化铝粉体的研究进展

综述了应用高能球磨技术制备氮化铝粉体的研究进展。高能球磨机械力活化效应可以降低后续合成氮化铝的碳热还原反应温度,其主要机制是球磨导致氧化铝粉体的细化以及晶格畸变的积累,进而降低了反应的热力学能垒。而球磨使得原料粉体均匀混合,增加动力学扩散通道并不是低温合成氮化铝的主要原因。利用等离子体辅助高能球磨技术可以高效活化氧化铝粉体,显著降低后续反应的激活能,这有望成为制备氮化铝粉体的一条新途径。     

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。     

高能球磨对片状银粉的改性研究

采用高能球磨工艺,利用激光粒度仪、扫描电子显微镜、BET吸附等测试手段,研究了由化学法制备出的片状银粉在进一步细化过程中,银粉随球磨工艺参数的改变而变化的情况,讨论了不同球磨时间和不同分散剂对银粉粒度、形貌、比表面积等性能的影响.结果表明:球磨20h,使用无水乙醇作为分散剂,可制得平均粒径为2.5μm、比表面积为2.9m2/g的超细片状银粉,满足电子浆料的使用需求.     

高能球磨法制备Mn-Zn铁氧体材料的研究

以Fe2O3、Mn3O4和ZnO为原料,采用高能球磨法成功制备了Mn-Zn铁氧体,并利用XRD、SEM以及VSM等测试技术对样品进行了表征.研究了预烧温度对铁氧体相的形成过程以及烧结铁氧体材料的显微结构和磁性能的影响.结果表明,随着预烧温度的升高,预烧粉体的颗粒尺寸逐渐增大,起始磁导率和饱和磁化强度均呈现先增大后减小的趋势.适宜的预烧温度为850℃,高于或低于此温度,烧结铁氧体材料的显微结构和磁性能都会恶化.     

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。     

在酸性条件下采用高能球磨法制备 Cu2O纳米粉末

采用行星球磨机在pH=2的稀盐酸溶液中对Cu粉进行球磨，球磨机简体和磨球材质均为纯Cu，球料比为20：1，球磨机转速为300r／min，通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等对球磨产物进行了表征．XRD结果表明，球磨3h后，所加入的纯Cu粉末基本转化为Cu20粉末．球磨70h后得到纯的Cu20粉末，粉末粒度为50-100nm．并对Cu20纳米粉末的生成机制及球磨工艺参数对Cu20形成的影响进行了讨论．     

高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响

用振动磨进行了铁粉和多壁纳米碳管的混合物共同粉磨的试验研究,用XRD、Raman光谱和HRSEM对球磨不同时间的纳米碳管的形貌、结构及场发射性能进行了测定。结果表明,球磨8h后,部分纳米碳管的封闭端被打开,且被打开的封闭端的数量随球磨时间的增长而增多。场发射测定结果证明,铁微粒的存在可大大改善纳米碳管的场发射性能。     

Edge Graphitized Oxygen-Rich Carbon Based on Stainless Steel-Assisted High-energy Ball Milling for High-Capacity and Ultrafast Sodium Storage

Oxygen doping is an effective strategy for constructing high-performance carbon anodes in Na ion batteries; however, current oxygen-doped carbons always exhibit low doping levels and high-defect surfaces, resulting in limited capacity improvement and low initial Coulombic efficiency (ICE). Herein, a stainless steel-assisted high-energy ball milling is exploited to achieve high-level oxygen doping (19.33%) in the carbon framework. The doped oxygen atoms exist dominantly in the form of carbon-oxygen double bonds, supplying sufficient Na storage sites through an addition reaction. More importantly, it is unexpected that the random carbon layers on the surface are reconstructed into a quasi-ordered arrangement by robust mechanical force, which is low-defect and favorable for suppressing the formation of thick solid electrolyte interfaces. As such, the obtained carbon presents a large reversible capacity of 363 mAh g⁻¹ with a high ICE up to 83.1%. In addition, owing to the surface-dominated capacity contribution, an ultrafast Na storage is achieved that the capacity remains 139 mAh g⁻¹ under a large current density of 100 A g⁻¹. Such good Na storage performance, especially outstanding rate capability, has rarely been achieved before.     

高能球磨纳米CeO2/Zn复合粉末的热压烧结

采用真空热压工艺制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体,并用正交实验法研究了热压工艺参数对复合材料块体相对密度的影响.结果表明:随着粉末球磨时间的增加,复合材料块体内纳米颗粒分散越均匀,基体晶粒不断细化;块体的相对密度随着热压温度、压力的提高和保温时间的延长而增加,其中热压温度的影响最大,压力影响次之,保温时间影响最小;制得的纳米复合材料块体可加入到热浸镀锌液中.     

高能球磨法制备Ag-Cr触头合金

采用机械合金化方法制备Ag-Cr合金,研究不同球磨时间对粉末晶体结构、晶粒尺寸、微观应变和表面形貌的影响,不同转速、相同球磨时间对粉末结构的影响以及合金密度、硬度随烧结温度的变化。结果表明:当机械球磨给予合金粉末足够的能量,就能够让铬固溶在银中形成过饱和固溶体;随着高能球磨时间的延长,晶粒逐渐细化、微观应变量逐渐变大,球磨65h时,平均晶粒尺寸为18.40nm,微观应变量为0.14%。烧结温度为850℃时,合金维氏硬度值约达99,密度达9.35g/cm3。     

高能球磨法制备磨球表面铝涂层的研究

利用高能机械球磨法在GCr15钢磨球表面获得了铝涂层,探讨了该涂层的组织与相结构,并且分析了其退火后的变化。     

高能球磨法制备铁,钨金属微粉的研究

用高能机械球磨砺 法制备了金属铁，钨微粉，分析了铁，钨粉末产品的粒度分布特性，比表面积变化情况，讨论了原料性质，球磨时间，球磨强度，球料比等因素对高能磨过程的影响。