球磨法制备纳米TiC及其生成机理

采用高能球磨法制备纳米TiC颗粒,通过对不同球磨时间试样进行X射线衍射分析、扫描电镜及透射电镜进行形貌观察,得出球磨过程中TiC的生成机理。结果表明,球磨过程中,首先石墨和钛粉细化,石墨形成片状而钛粉形成细小颗粒;随着球磨时间的延长,片状石墨包裹钛粉;当磨球碰撞时达到Ti和C反应温度,Ti和C发生反应产生TiC,反应放出的热量维持反应的进行。制备的TiC粒度为10～100nm。     

Effect of Process Conditions on the Synthesis of TiB2/TiC Nanocomposite Powders by Mechanical Alloying

采用机械合金化的方法利用工业纯Ti粉和B4C粉末合成了TiB2/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B4C粉末发生了固相反应,形成了复合TiB2/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TiB2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     

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Ti-Al复合粉末的结构及显微形貌(英文)

研究了不同球磨时间内Ti-Al复合粉末显微结构及成分的演变。随着球磨时间的延长,原始粉末的形貌发生了一系列变化,从球磨2h的扁平状变为球磨6h的细小的等轴状。球磨8h后粉末的晶粒尺寸达到纳米级,平均约为17nm。对钛铝复合粉末的演化机理进行了分析。在球磨过程中,铝逐渐融入钛晶格形成钛的固溶体。球磨不同时间的粉末中钛铝反应的起始温度的差热分析表明,机械合金化细化了复合粉末,显著降低了钛、铝反应的起始温度。     

机械球磨制备nHA-Ti复合粉末及其组织特征初探

以无水乙醇为球磨助剂，采用机械球磨方法制备了纳米羟基磷灰石．钛（nHA-Ti）复合粉末。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS），研究了球磨过程中（5-40h）复合粉末的相组成和微观组织；通过电子探针（EPMA）对Ca元素面扫描，分析了球磨过程中复合粉末的均匀化效果。结果表明，随着球磨时间的延长，复合粉末逐渐细化和均匀化，球磨30h可使复合粉末形成nHA弥散分布在Ti大颗粒上的包覆状粉末结构，且复合粉末中nHA获得了较好的均匀化效果。     

高能球磨对等离子控制原位合成TiC/Ni熔覆层的影响

以Ti粉和活性炭粉作为原始粉末在行星式球磨机上进行高能球磨,采用等离子熔覆技术分别将经高能球磨活化的和未球磨活化(Ti C)的预涂粉末,在45钢表面分别原位合成了TiC/Ni复合熔覆层;对熔覆粉末的组织、界面特征及相组成进行了分析,并对熔覆层的性能进行了测试.结果表明,经高能球磨活化后,Ti C粉末得到了细化和均匀化,增加了钛粉和石墨之间的接触面积;经活化后的熔覆层中的TiC增多,熔覆层的硬度提高到630 HV0.2.     

高能球磨制备Ti-50%Al复合粉末的表征(英文)

采用高能球磨法制备了Ti-50%Al(摩尔分数)复合粉末,利用SEM、TEM、HREM、HAADF-STEM分析手段对复合粉末颗粒的表面形貌、结构及组成进行了表征。在球磨过程中钛、铝之间逐渐发生反应并形成无序的Ti/Al相;球磨9h后铝逐渐融入钛中,产生纳米晶钛铝固溶体,同时引起大量高密度位错。合金化后粉末的元素组成接近原始成分,但分布极不均匀。     

高能反应球磨制备氧化铝/碳化钛纳米复合粉体

研究了以二氧化钛、铝和石墨为原料,采用高能球磨制备α-Al2OdTiC纳米复合材料的可行性.对球磨不同时间后的粉末进行X射线衍射分析,并利用扫描电镜观察其微观形貌.结果表明:以微米尺寸的TiO2、A1和C为原料,利用高能反应球磨法可以制备出纳米尺寸的α-Al2O3/TiC复合粉末;球磨250 min后,原料粉完全反应,合成的α-A12OdiC复合粉体晶粒尺寸为15nm.     

高能球磨制备纳米TiC粉末

应用高能球磨机,用Ti和C粉末在室温下全盛了纳米级TiC晶粒,并对合成后的粉末进行了微观组织分析,实验结果表明：用机械合金化（MA）法可以在比较短的时间内合成TiC粉末,其合成机理为机械碰撞诱发的自蔓延反应机理,经过球磨反应可以得到平均颗粒大小为5.641um,并且具有10nm左右的纳米晶粒TiC粉末,DAT分析表明,利用加热方法合成TiC必须在636.5℃以上才能进行,而通过球磨工艺可以使该合成过程在室温下进行。     

以沥青为前驱体制备TiC/FeCrNi反应火焰喷涂复合涂层

以钛铁粉、CrFe粉、羰基镍粉和碳的前驱体（石油沥青）为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-Cr-Ni-C反应喷涂复合粉末,并通过普通火焰喷涂成功地合成与沉积了TiC/FeCrNi复合涂层.采用XRD和SEM对喷涂粉末和涂层的相组成和显微结构进行了分析,同时对涂层耐磨性能进行了对比研究.研究结果表明：采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-Fe-Cr-Ni-C反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;所制备的TiC/FeCrNi复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于金属基体内部而形成的复合强化片层叠加而成,TiC颗粒呈纳米级;基体由（Fe,Cr）和Cr0.19Fe0.7Ni0.11两相组成;相同条件下,所获TiC/FeCrNi复合涂层磨损体积大约是常规火焰喷涂Ni60涂层的1/8.     

Al-SiC powder preparation for electronic packaging aluminum composites by plasma spray processing

Powders of pure aluminum (Al) with 55 and 75 vol.% SiC particles were ball milled in a conventional rotating ball mill with stainless steel and ZrO₂ balls for 1–10 h. The morphology and microstructure of the milled powders have been observed and analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX). The milled powders were plasma sprayed onto a graphite substrate to obtain Al matrix composites with high SiC volume fraction. SiC particles in the milled powders existed in two forms; i.e., the combination of Al into composite powder and individual. Plastic Al particles were broken during ball milling, and fine Al particles can be coated onto the surface of SiC particles. Iron contamination in the milled powders occurred when stainless steel balls were used. The iron level can be effectively controlled by using ZrO₂ ball media. The milling efficiency by ZrO₂ balls is inferior to that by stainless steel balls. Longer milling time was required with ZrO₂ balls to achieve the same effect as obtained with stainless steel balls. SiC particles in the sprayed composites from the milled powders exhibited a reasonably uniform distribution and high volume fraction.     

彩色超疏水不锈钢表面的制备

目的解决普通彩色不锈钢表面能高、易被污染的缺点,制备既有装饰效果又具有超疏水自清洁性能的彩色超疏水不锈钢表面。方法通过简单的化学蚀刻法在不锈钢表面建立微纳米尺度的二元微结构,在此基础上进一步由铬酸化学氧化法(INCO法)在不锈钢表面生成微纳米结构彩色膜,经全氟硅烷分子修饰后,最终获得低表面能类荷叶粗糙结构。通过着色曲线、扫描电镜、电子能谱分析仪以及接触角测试等手段研究了化学蚀刻前处理对不锈钢着色性能、微观结构、表面浸润性以及耐腐蚀性能的影响。结果蚀刻处理后,着色过程减缓,所着终点颜色有轻微改变,着色后表面保留了微纳米粗糙结构。由全氟硅烷分子修饰后,获得超疏水彩色不锈钢表面,水接触角为152.6°,其耐腐蚀性能较普通彩色不锈钢更为优异。结论成功制备了耐蚀彩色超疏水不锈钢表面。     

球磨纳米结构Fe40Al合金粉末及其冷喷涂沉积行为研究

目的研究冷喷涂用纳米结构Fe40Al合金粉末的球磨制备工艺及其在不同基体表面的冷喷涂沉积行为。方法以Fe粉、Al粉为原料,按照Fe-40Al进行配比混合,采用行星式球磨机制备纳米结构Fe40Al合金粉末,在不同硬度基体表面(不锈钢、低碳钢、纯铜及锡)冷喷涂沉积单个Fe40Al合金粉末颗粒。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),分析球磨过程中Fe40Al合金粉末的组织结构演变规律、粉末颗粒在不同基体表面的碰撞变形行为及沉积特性。结果球磨过程中,随着球磨时间的延长,Al扩散进入Fe晶格形成纳米结构Fe(Al)固溶体,球磨36 h后,Fe40Al合金粉末的晶粒尺寸约为35 nm,平均颗粒尺寸约为20μm,内部为精细层状结构。纳米结构Fe40Al合金粉末在硬度较高的不锈钢和低碳钢基体上沉积时,粉末颗粒发生强塑性变形而基体变形量较小,颗粒和基体间的结合较弱,沉积效果较差;当在硬度较低、塑性较好的Cu基体上沉积时,基体与粉末颗粒同时发生塑性变形,颗粒和基体间的结合较强,沉积效果最好;在硬度最低的Sn基体上沉积时,基体发生强烈的塑性变形且出现部分熔化,但颗粒几乎没有变形,且颗粒与基体间的结合很弱,沉积效果最差。结论采用球磨工艺可制备出适合冷喷涂用的纳米结构Fe40Al合金粉末,随着球磨时间的延长,粉末晶粒尺寸减小,硬度增加。基体种类对纳米结构Fe40Al合金粉末的冷喷涂沉积行为影响显著,基体硬度过高或过低均不利于粉末颗粒沉积,基体与粉末颗粒同时发生塑性变形有利于增强颗粒与基体间的界面结合,从而改善沉积效果。     

Evolution of Microstructure and Mechanical Properties of Oxide Dispersion Strengthened Steels Made from Water-Atomized Ferritic Powder

Nano-structured oxide dispersion strengthened (ODS) steels produced from a 410L stainless steel powder prepared by water-atomization was studied. The influences of Ti content and milling time on the microstructure and the mechanical properties were analysed. It was found that the ODS steels made from the Si bearing 410L powder contained Y–Ti–O, Y–Ti–Si–O, Y–Si–O, and TiO₂ oxides. Most nanoparticles produced after 80 h of milling were aggregated nanoparticles; however, after 160 h of milling, most aggregated nanoparticles dissociated into smaller individual nanoparticles. Perfect mixing of Y and Ti was not achieved even after the longer milling time of 160 h; instead, the longer hours of milling rather resulted in Si incorporation into the Y–Ti–O rich nanoparticles and a change in the matrix morphology from an equiaxed microstructure to a tempered martensite-like microstructure. The overall micro-hardness of the ODS steel increased with the increase of milling time. After 80 and 160 h, the microhardnesses were over 400 HV, which primarily resulted from the finer dispersed nanoparticles and in part to the formation of martensitic phases. Tensile strength of the 410L ODS steels was comparable with that of ODS steel produced from gas-atomized powder.     

高能球磨纳米Co系催化剂粉末的微观应力

用X-ray法研究了高能球磨制备Co-La2O3和Co-CeO2催化剂纳米粉末过程中Co粉的微观应力与球磨时间的关系,发现两种不同晶型的稀土氧化物对Co粉微观应力的影响不尽相同,掺La2O3的粉末球磨到15h之内时,Co粉的微观应力随球磨时间的增加而增加,但在15-55h这段范围,微观应力随球磨时间的延长而增加的趋势变缓。掺CeO2的Co粉的微观应力在研究时间范围内随球磨时间的增加几乎呈线性增加。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢斜面铣削力的实验研究

阐述了1Cr18Ni9Ti不锈钢的切削特性，应用正交试验法进行了球头刀铣削1Cr18Ni9Ti不锈钢斜面铣削力实验，以铣削速度、铣削深度、进给量、行间距和斜面与水平面的夹角为试验因素，以球头刀斜面铣削力为试验指标。根据实验结果，回归得出了预测1Cr18Ni9Ti不锈钢斜面铣削力的模型，并分析了各试验因素对铣削力的影响规律，最后给出了球头刀铣削1Cr18Ni9Ti不锈钢斜面时的推荐铣削参数值，并将其应用于不锈钢搅拌桨叶片加工。     

nano-SiC_p/Al复合材料的高能球磨制备工艺

采用高能球磨粉末冶金法制备了10vol%nano-SiC颗粒增强纯Al基复合材料,研究了球磨时间和硬脂酸含量对复合粉末粒度和纳米颗粒分散均匀性的影响规律,并对复合材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,随球磨时间的延长,SiC颗粒在Al 中的分散均匀性变好,而复合粉颗粒的粒径先减小后增大,在球磨时间为15 h、过程控制剂硬脂酸含量为2wt%时复合粉末粒径最小.并采用此优化的混料工艺,制备出综合性能良好祅ano-SiCp/Al复合材料,其抗拉强度达到392.7 MPa,较纯Al提高了164.9%,伸长率达10.41%,较纯Al有所下降.复合材料的断裂机制是微孔聚集型断裂.     

纳米粒子对钢/钢摩擦副摩擦学性能影响的试验研究

选用合成极压蜗杆油、未加油性剂和极压剂的半成品蜗杆油作为基础试验油 ,将超微金刚石粉、纳米铁粒子和纳米铜粒子分别以两种不同质量比分散到半成品蜗杆油中。在 MM-2 0 0型磨损实验机上 ,考察纳米粒子的抗磨减摩性 ,并与传统的油性剂、极压剂进行比较。同时探索应用于钢 /钢副硬齿面的新型抗磨减摩添加剂。试验结果发现 :平均粒径尺寸为 5 nm的超微金刚石粉具有优于传统油性剂、极压剂的抗磨减摩性能 ,可以大大降低钢 /钢副的摩擦 ,减小磨损。但钢 /钢副中不宜使用含有纳米铁粒子的润滑油。     

一种新型长效纳米环氧涂料的电位-电容行为研究

采用电位-电容法及Mott—Schottky分析法研究了一种新型长效纳米环氧涂料在5％Na2SO4溶液浸泡过程中的导电行为转变。研究表明，该种新型长效纳米涂料具有非常好的防护阻隔效果。随着浸泡时间的延长，该涂料在失效过程中也存在半导体导电特征。     

Microstructure and transformation of Al-containing nanostructured 316L stainless steel coatings processed using spark plasma sintering

Three austenitic stainless steel alloys containing 0, 2 and 6 wt.% Al were prepared by cryomilling and spark plasma sintering. It was shown that aluminum influences the strain-induced phase transformation that occurs during milling. The milled powders consisted of finely dispersed particles with the powder particle size distribution increasing with aluminum concentration. Consolidation of the SS0Al (stainless steel containing 0 wt.% Al) powder via the spark plasma sintering (SPS) process onto a solid stainless steel substrate yields an equiaxed structure due to the original particle morphology resulting from cryomilling. The SS2Al and SS6Al SPS consolidated powder coatings exhibit a lamellar structure due to the increased aspect ratio of the particles. The degree to which the BCC structure induced during cryomilling of all three powder systems reverted to FCC was dependent upon the Al content. The SPS process was found to minimally influence the FCC recovery compared to conventional powder consolidation heat treatments. The energy supplied by the SPS process was insufficient to overcome the activation energy governing the rearrangement of dislocations required to complete the FCC recovery. The microhardness of the coatings processing using SPS was found to be highly dependent on the Al content by controlling the ratio of the BCC/FCC crystals in the formed coating.