机械合金化制备纳米ZrB_2-TiB_2复合粉末（英文）

采用Zr、Ti、B为原料(摩尔比:1:1:4),在氩气气氛保护下,采用机械合金化方式,在球料比10:1、球磨转速500 r/min实验条件下制备了纳米结构的ZrB_2-TiB_2。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM),透射电镜(TEM)仪器,对不同球磨时间粉末的相组成、微观结构进行了表征。结果发现,原始粉末经120 h球磨后,粉末主要由ZrB_2和TiB_2组成,平均尺寸在20 nm左右,TiB_2分布于ZrB_2基体上。文章还探讨了该体系获得目标产物的机械合金化机制。     

工艺条件对机械合金化合成TiB_2/TiC纳米复合粉的影响（英文）

采用机械合金化的方法利用工业纯Ti粉和B4C粉末合成了TiB_2/TiC纳米复合粉末。结果表明,球磨过程中保护气氛的纯度对合金化过程有着非常重要的影响。在纯氩气保护的情况下球磨5 h,Ti和B_4C粉末发生了固相反应,形成了复合TiB_2/TiC相,随着球磨时间增加,合成的TiC相的晶粒尺寸减小至10 nm,而TiB_2晶粒尺寸略大;如果球磨过程中混入空气,合金化产物中将会出现大量的TiN和TiO。     

机械合金化制备TiB2-Ni(Al)复合粉末组织结构研究

目的通过原位合成技术获得TiB_2-Ni(Al)复合粉末。方法采用机械合金化方法在不同球磨时间的条件下,制备不同体积含量的TiB_2陶瓷相增强Ni(Al)基复合粉末,其中Ni粉和Al粉的摩尔比为1:1。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、组织结构及粒子间界面结合状态的影响。结果在球磨过程中,球磨时间越长,Ni/Al间的塑变有利于原子之间的扩散,TiB_2陶瓷相颗粒逐渐变小。当球磨时间增长到一定程度时,延展性好的Al粉颗粒发生扁平化且其表面积不断增大,使得碎化后的Ni粉颗粒不断嵌入Al粉颗粒中,最终形成Ni(Al)固溶体。同时根据XRD分析发现,随着球磨时间的延长,TiB_2-Ni(Al)复合粉末中的Al峰逐渐减小,说明Al不断固溶到Ni中,形成了一定量的Ni(Al)固溶体。结论通过机械球磨技术在球磨一定时间后可原位合成Ni(Al)固溶体,这说明随着Ni与Al之间的相互扩散有利于形成Ni(Al)固溶体。     

Mg_3Sb_2金属间化合物的机械化学合成工艺

采用机械合金化方法制备Mg_3Sb_2金属间化合物,研究了摩尔比为3:2的Mg、Sb混合粉末的机械合金化过程,通过改变球磨转速和球料比找到制备Mg_3Sb_2的最佳工艺参数,对球磨后的粉末进行了X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)测试分析。结果表明,机械合金化方法可制备出细小的Mg_3Sb_2粉末,最佳球磨工艺参数是500 r/min的球磨转速、15:1的球料比。由热力学计算可知,Mg-Sb二元合成反应的绝热温度Tad=2149.5 K。DSC分析知,随球磨时间的延长,燃烧反应的临界温度会下降。经Kissinger公式计算原始混合粉末的激活能为94.45 k J/mol,球磨2 h之后的激活能为82.23 k J/mol,说明球磨使粉末内部产生大量晶体缺陷和位错等,体系能量增加,反应激活能降低,从而促进合金化的进程。     

Mg3Sb2金属间化合物的机械化学合成工艺北大核心CSCD

采用机械合金化方法制备Mg_3Sb_2金属间化合物,研究了摩尔比为3:2的Mg、Sb混合粉末的机械合金化过程,通过改变球磨转速和球料比找到制备Mg_3Sb_2的最佳工艺参数,对球磨后的粉末进行了X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)测试分析。结果表明,机械合金化方法可制备出细小的Mg_3Sb_2粉末,最佳球磨工艺参数是500 r/min的球磨转速、15:1的球料比。由热力学计算可知,Mg-Sb二元合成反应的绝热温度Tad=2149.5 K。DSC分析知,随球磨时间的延长,燃烧反应的临界温度会下降。经Kissinger公式计算原始混合粉末的激活能为94.45 k J/mol,球磨2 h之后的激活能为82.23 k J/mol,说明球磨使粉末内部产生大量晶体缺陷和位错等,体系能量增加,反应激活能降低,从而促进合金化的进程。     

TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极点焊镀锌钢板失效过程分析

目的了解TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极点焊镀锌钢板时的失效机理。方法通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度测试等表征方法,研究TiB_2-ZrB_2/Ni涂层点焊电极点焊镀锌钢板时表面结构、物相及性能的变化。结果 TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极对提高点焊电极寿命有很大帮助,点焊电极寿命可提高5倍左右。涂层使点焊电极表面的硬度得以明显提高,减缓了点焊电极端部塑性变形的进程。ZrB_2-TiB_2/Ni涂层在一定程度上减缓了钢板镀层与点焊电极产生合金化反应的进程。结论 ZrB_2-TiB_2/Ni涂层电极由于具有一定的塑性,点焊过程中涂层不会出现完全脱落现象。涂层作用一直持续至电极失效,电极失效的形式主要表现为塑性变形。     

Ni在Al-TiO_2-B_2O_3粉末机械合金化中的加速效应

为了制备镍基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷涂层,研究了不同质量分数的Ni对球磨Al-TiO_2-B_2O_3粉末的影响。对球磨后的粉末进行了XRD、SEM、EDS和DSC测试分析。结果表明:加入适量Ni,在机械合金化过程中能够产生加速效应,缩短得到Ni基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉体的时间。Ni在机械合金化过程中的加速效应的机制是优先生成了Ni Al化合物,加速了TiO_2和B_2O_3中Ti和B被Al还原出来的反应,促进了化学反应10Al+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2的进行。     

TiB_2对γ-TiAl基合金粉末放电等离子烧结行为的影响

采用机械球磨方法制备了含TiB_2的γ-TiAl基合金粉末,并利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了其合金粉末烧结体。结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析方法对球磨合金粉末的形貌、相组成及其SPS烧结体的显微组织结构进行观察,分析其致密化及微观组织演化过程,并利用万用拉伸试验机对烧结体的室温力学性能进行测试。结果表明:球磨处理后γ-TiAl基合金粉末呈现近球状和不规则形状粉末;粉末的相组成以α_2相为主,同时含有一定量的γ相和少量的B_2相。提高烧结温度可促进γ-TiAl基合金粉末SPS烧结致密化过程,适量的TiB_2的添加也能够有效降低合金粉末SPS快速致密化的起始温度。当TiB_2添加量为0.2%(质量分数)时,合金粉末在1100℃、40 MPa、10 min条件下烧结,其显微组织呈现出由γ晶、α_2晶和α_2/γ片层结构组成的混合组织结构,各相分布均匀且晶粒细小,其所对应的室温抗拉强度也最高。     

机械合金化结合热压烧结制备(TiC+TiB2)/Cu复合材料

通过对体系进行机械合金化,随后将其与Cu粉进行混合和热压烧结制备了(TiC+TiB_2)/Cu复合材料。研究表明,机械合金化促使B_4C粉末分解并向Ti粉末中的固溶形成Ti-C-B的三元混合体系,有效降低了体系的反应温度,并在随后的热压烧结中生成(TiC+TiB_2),其原因是在Ti-C-B体系中生成TiB_2相比TiB具有更低的吉布斯自由能变。当增强相含量较低时,强化相颗粒细小弥散地分布在铜基体中,且与基体界面结合良好,可显著提高复合材料的硬度;但随着含量的增加,强化相的团聚现象加剧,与基体的界面结合方式也转变为简单的机械包裹,其强化效应并不能得以体现。此外,由于机械合金化提高了体系反应的活性,有效地避免了Ti向铜基体中的固溶,当增强相的设计含量为15vol%时所制备的(TiC+TiB_2)/Cu复合材料与直接混合Cu-Ti-B_4C粉末制备的复合材料相比导电率大幅提升。     

Ti_(15.5)Ni_(49.5)Zr_(35)合金粉体的晶化过程

利用机械合金化技术制备了Ti_(15.5)Ni_(49.5)Zr_(35)合金粉体,发现球磨后的合金粉末颗粒直径大致在微米量级。球磨时间越长,非晶化程度越高,合金化现象更明显。退火态的合金粉末中出现了NiTi、Ni_2Zr和ZrO_2等相,证明退火使得Ti_(15.5)Ni_(49.5)Zr_(35)粉末实现了从非晶态向晶态转变的晶化过程。     

Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金粉末球磨工艺的优化

采用机械合金化的方法制备了Ti_(44)Ni_(47)Nb_9形状记忆合金粉末,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析和能量色散光谱(EDS)等分析了球磨工艺参数对粉末非晶度和颗粒尺寸的影响,得出了最佳的球磨工艺参数。分析了球磨转速、球料比以及球磨时间等参数对机械合金化过程的影响规律。结果表明:合金粉末在球磨60 h时已出现大部分非晶相,100 h时已接近完全非晶化。机械合金化制备的Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金粉末尺寸随球磨时间的增加先迅速减小后在60 h左右趋于稳定,在球磨速率不变的条件下,随着球磨时间增长,粉末的平均粒径大幅度减小,且由棱角分明的不规则体逐渐变化为球形体,在球磨初期(10～30 h)存在颗粒团聚的现象,随球磨时间延长(30 h后)该现象逐渐消失。从粉末颗粒尺寸、分布状况、圆滑程度等方面分析考虑:在球磨时间为100 h的条件下,当球磨转速为200 r/min、球料比为10∶1时机械合金化效果最佳。     

机械合金化W-Ni-Fe纳米复合粉的制备及结构研究

W,Ni,Fe粉末按照91.16W6．56Ni2.26Fe和95W5Ni的成分配比进行了机械合金化(MA)．通过调整球磨转速、球磨时间等工艺参数研究了其对粉末结构的影响,并对机械合金化粉末的物相、合金化特性、晶粒尺寸、点阵畸变及粉末形貌和颗粒度作了测定和分析讨论.机械合金化使晶粒细化并产生孪晶和位错．有利于原子扩散形成过饱和固溶体和非晶；高的球磨能有利于形成非晶相、晶粒细化和点阵畸变，350r／min球磨20h后晶粒尺寸可达25nm；输入的球磨能不同．粉末粒度的变化路径不同，但都会经历长大，变小和稳定三个不同阶段.     

TiB_2-ZrB_2涂层电极与TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极失效对比分析

采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射仪以及显微硬度等表征手段,分析TiB_2-ZrB_2涂层与TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极点焊镀锌钢板时的失效过程。研究发现,无论是ZrB_2-TiB_2涂层还是ZrB_2-TiB_2/Ni涂层,在一定程度上均具有阻碍钢板镀层与点焊电极基体产生合金化反应的能力。ZrB_2-TiB_2、ZrB_2-TiB_2/Ni涂层电极失效过程存在些许不同,前者由于涂层与基体间结合力差,且涂层内塑性相相对较少,导致在点焊热和力的作用下,涂层逐渐脱落,点焊电极最终在合金化及塑性变形作用下发生失效。后者由于具有一定塑性,且涂层与基体结合力较好,点焊过程中涂层不会出现完全脱落现象。涂层作用一直持续至电极失效,电极失效形式主要表现为塑性变形。     

机械合金化及热处理对TiH2-Ni粉末结构和形貌的影响（英文）

研究机械合金化及热处理对TiH2-Ni粉末的结构和形貌的影响。在初始球磨阶段,Ni(Ti)固溶体形成。当球磨至60h时,非晶结构的TiH2-Ni粉末形成,粉末中还包含少量的纳米晶TiH2相,粉末内元素分布均匀。球磨60h的粉末经693K热处理,发生了非晶化反应;经1073K短时间热处理后,非晶相结晶,形成Ti2Ni、TiNi和TiNi3相;在相同热处理温度下进一步延长热处理时间可使富镍相析出以及在3种Ti-Ni相之间发生相转变。     

Ti-B_4C体系反应熔铸合成TiB_2基复相陶瓷刀具材料

以Ti和B4C粉末为原料,采用超重力场反应熔铸技术制备TiB_2基复相陶瓷,研究了陶瓷物相组成、组织结构和形成机理。结果表明:反应产物组织致密,主要由TiB_2和Ti C两相构成,TiB_2晶粒呈柱状,Ti C晶粒不规则地分布于TiB_2晶粒间,且TiB_2与Ti C晶粒结合紧密,呈现出典型的凝固组织特征。超重力场和机械球磨共同作用加速Ti-B4C反应进程,生成大量的Ti-B-C熔液和少量未溶解的TiB_2、Ti C1-x晶核。在Ti-B-C熔液凝固过程中,Ti C1-x的生长速率高于TiB_2,抑制TiB_2柱状晶发育,使其特征尺寸仅约为2μm,陶瓷组织细密。     

纳米晶NiAl的机械合金化合成机理研究

采用机械合金化方法,以元素粉末为原料,对四种成分的NixA1100-x(x=25,30,40.50)进行不同球磨时间和球磨转速的机械合金化合成,制备纳米晶NiA1金属间化合物粉末.利用X射线衍射技术对球磨产物进行了物相分析,并对NiA1机械合金化合成机理进行了探讨.研究表明:NixAl100-x四种成分的元素粉末采用机械合金化方法均可以制备出纳米晶NiA1金属间化合物粉末;NiA1金属间化合物的机械合金化合成机理为燃烧合成反应.     

Ni50Mn43Sn7磁性形状记忆合金的机械合金化及其磁性能（英文）

利用机械合金化法制备Ni50Mn43Sn7磁性形状记忆合金粉末。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)等分析手段研究了机械合金粉末的微观结构和磁性随球磨时间的变化。结果表明:在球磨过程中,依次形成一些Mn1.77Sn,MnSn2,Ni3Sn4,Ni3Sn2和Ni4Sn等中间相,随着球磨时间的增加,MnSn化合物与NiSn化合物逐渐结合而消失,球磨270h后,形成Ni2MnSn,机械合金化完成。在球磨初期,粉末晶粒尺寸急剧减小,球磨90h后晶粒尺寸基本保持稳定,颗粒以絮状团聚结构存在。由于球磨过程中粉末得到细化等原因,饱和磁化强度Ms随球磨时间的增加而减少,矫顽力(Hc)随球磨时间的增加先增大,球磨90h后急剧减小。     

添加Cu对机械合金化Al-Ti-O原位复合材料显微组织演变和硬化的影响（英文）

研究添加5%Cu和2%(质量分数)硬脂酸(工艺控制剂,PCA)的Al-5%Ti O_2(质量分数)复合材料在机械合金化和后续加热过程中显微组织的形成和强化。采用高能球磨法制备粉末复合材料,球磨时间长达10 h。用激光熔融对单线轨的粉末进行处理。利用光学和扫描电镜、X射线衍射分析技术和差示扫描量热法研究其显微组织演变。结果表明,Cu的加入能促进铝与Ti O_2在球磨过程中的有效机械合金化,使粉末具有更高的显微硬度(高达HV 290);而PCA的效果恰恰相反。在这两种情况下,都形成了均匀分布的Ti O_2复合颗粒。机械合金化材料的后续加热导致Ti O_2与铝的放热反应,使得含Cu材料的开始反应温度变得更低,从固态开始发生转变。此外,激光熔融后含Cu材料具有更加分散和均匀的结构,有利于提高其显微硬度。     

Cu-Al-B2O3-TiO2粉末机械合金化

利用XRD ,SEM和DTA等方法分析了Cu Al B2 O3 TiO2 粉末在机械合金化过程中的结构变化。结果表明 :Cu Al B2 O3 TiO2 粉末通过机械合金化可以形成Cu(Ti,B)及Al2 O3 和少量的TiCu3 粉末 ,Al2 O3 是通过机械合金化过程中局部的自维持反应形成的 ,并且有 6～ 12h的孕育期。在所研究的体系中 ,先产生 4Al 3TiO2 =3Ti 2Al2 O3 的自维持反应 ,此反应诱发了随后的 2Al B2 O3 =2B Al2 O3 自维持反应。球磨过程中局部的自维持反应与普通的自蔓延反应有相似的一面 ,其不同点主要是点燃温度低 ,点燃位置多。     

机械合金化制备金属间化合物MoSi2

以Si粉和Mo粉为原料采用机械合金化的方法制备了金属间化合物MoSi2.研究了球磨过程中球磨时间、球料比、转速及不同球磨机类型对机械合金化产物的影响.利用SEM观察粉末表面形貌及颗粒大小,利用XRD测定物相结构.研究结果表明,当球磨机提供的能量达到相变所需的能量时,粉末中有MoSi2相生成.通过XRD分析可以看出,随着球磨时间的延长,合金化程度逐渐提高;球磨转速的提高有助于生成MoSi2;较高的球料比可以使生成MoSi2的时间提前.在机械球磨过程中,粉末的颗粒尺寸经历了一个由较粗且不规则、不均匀粉末向细小、均匀、接近球形粉末,然后团聚增大的转化过程.此外,还研究了助磨剂对合金化产物的影响,结果表明助磨剂的加入并不能促进MoSi2的生成,但可以对颗粒的细化起到一定作用.