W-Ni-Fe系机械合金化过程中的相变及热力学和动力学研究

W,Ni,Fe粉末按照91.16W6.56Ni2.28Fe的成分配比进行机械合金化(MA)。用XRD确定物相,用TEM(JEM-2000CX型)观察微观形貌和显微结构。并对机械合金化粉末的物相、颗粒尺寸、晶格畸变作了分析讨论。MA可以使W-Ni-Fe系形成纳米晶超饱和固溶体和非晶。参照Miedema半经验理论模型,计算了该合金系的相变驱动力,热力学分析指出该合金系不存在发生非晶化反应的化学驱动力。应用固态反应模型解释了MA过程非晶形成的热力学可能性,在MA过程中,非晶的形成并不绝对要求体系ΔHmix<<0和DB>>DA     

Mg—Ni非晶合金形成范围的热力学预测

机械合经是制备非晶和纳米晶合金行之有效的方法。本文从Miedema模型出发,预测了不互溶的Mg和Ni元素的混合物经过机械合金化形成Mg-Ni非晶合金的成分范围,并与试验结果进行了比较,发现二者符合得很好。     

机械合金化合成PLZT粉末过程研究

研究使用不同球磨设备机械合金化PLZT陶瓷粉末及其合成机理.与滚动式和行星式球磨相比较,多维摆动式球磨能在短时间内合成PLZT单相固溶体粉末.理论计算表明,撞击能量是决定能否发生机械化学反应的关键因子.     

机械合金化制备纳米晶与非晶Al-Pb系粉末

采用X射线符亍射（XRD）、透射电镜（TEM）研究了球料比为8：1、转速280r／min和球料比为25：1、转速450r／min条件下绛不同球磨时间后混合粉末的相变、晶粒大小和微观形貌等。结果表明：通过机械合金化可以制备出Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu纳米晶粉未，而且球磨导致了合金粉体非晶化，在球磨过程中混合粉体首先细化、合金化和纳米晶化，然后部分纳米晶转变为非晶；在机械合金化过程中球料比越大、转速越高，即给球磨系统供给的能量越大，则混合粉末获得纳米晶的时间越短：基于多层非晶化模型讨论了△Hmin≈1.34的情况下Al-Pb非晶形成的机制，指出在机械合金化过程中Al-Pb非晶形成并非需要△Hmin〈〈0，其非晶化驱动力主要由浓度梯度提供。     

NbC粉末的机械合金化合成

研究了Ｎｂ＋Ｃ（碳黑）的混合粉末的机械合金化合成ＮｂＣ的过程及产物，结果表明ＮｂＣ的合成是间隙原子Ｃ以扩散固溶方式进行的，机械合金化可使Ｃ在Ｎｂ中的扩散系数增加１０＾５倍，扩散激活能减省政府％以上，短时的ＭＡ处理可以使ＮｂＣ的合成反应温度显著降低。     

机械合金化过程中A1-Pb相变的热力学和动力学研究

将Al、Pb粉末按照Al-2．25Pb(at％，下同)的配比进行了机械合金化，并对Al-Pb合金的物相、晶粒尺寸、点阵常数作了测定和分析。结果表明，机械合金化可以获得Al-Pb纳米晶超饱和固溶体。参照Miedema半经验理论模型，计算了该合金系的相变驱动力，分析指出当Pb含量为86．8％～98．4％时，该合金系存在发生非晶的化学驱动力。利用机械合金化动力学机制分析了A1-Pb形成过饱和固溶体和非晶的可能性，其中A1-2．25Pb形成固溶体的自由能要低于形成非晶的自由能，但都大于零。     

机械合金化PM304粉末的烧结特性

采用高能球磨方法制备了PM304复合粉末。研究了纳米PM304粉末的真空烧结致密化和显微组织演化现象，并与未球磨粉末的烧结试样进行了比较。结果表明，提高烧结温度和延长烧结时间有利于提高相对密度，同时组织长大。1100℃，2h是最佳烧结工艺。机械合金化导致粉末纳米化，使真空烧结后的显微组织结构明显细化，使试样的相对密度和抗拉强度比未球磨粉末烧结后的试样有显著提高。     

Cu-Cr-Zr复合粉末机械合金化研究

以Cu、Cr和Zr粉末为原料,采用机械合金化制备了Cu-90%Cr2Zr复合粉末。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了机械合金化过程中粉末的物相和微观形貌。结果表明:Cu-Cr-Zr粉末可通过机械合金化获得过饱和固溶体;在一定的球磨时间内,随球磨的进行,Cu-Cr-Zr粉末晶粒细化至纳米尺寸,晶格常数增加,晶格畸变降低,粉末形貌呈片状;但进一步球磨会导致铬的晶格常数降低,导致畸变增加,使得粉末变得不规则及颗粒大小不均。     

Cu-Ti-B粉末的机械合金化

采用X射线衍射、扫描电子显微镜，透射电子显微镜研究了Cu-Ti-B粉末在机械合金化过程中的结构变化，结果表明：Cu-Ti-B混合粉末随机械合金化时间的增加，粉末颗粒和α-Cu的晶粒尺寸不断细化，应变不断增加；机械合金化可以加大Ti和B在α-Cu中的固溶度，B的加入促进了Ti在α-Cu中的溶解，使Cu-Ti-B粉末机械合金化的进程加快。     

Ag—10Ni合金的机械合金化

急冷雾化制得的Ａｇ－Ｎｉ包覆粉末经机械合金化处理可以生成Ａｇ－Ｎｉ亚稳固溶体,再经过粉末冶金过程得到的Ａｇ－１０Ｎｉ合金,其强化相粒子Ｎｉ在Ａｇ基体中细小而弥散分布,明显地提高了合金的力学性能、电学性能和电接触性能。     

过程控制剂对机械合金化法制备CuCr纳米晶粉末性质的影响

采用机械合金化法制备了纳米晶CuCr复合粉末,选用无水乙醇为过程控制剂,研究了过程控制剂(ProcessCon-trolAgent,简称PCA)对机械合金化后粉末的出粉率、物相、结构以及微观形貌的影响。结果表明,PCA的加入有利于提高粉末的分散性和出粉率,减少研磨介质的磨损和杂质的掺入;但PCA的加入量过多会导致晶粒细化效果不明显,使Cr在Cu中的固溶度增加量降低。PCA含量为15%时粉末综合性能较优:球磨40h后,平均晶粒尺寸为35nm,微观应变为0.448%,Cr在Cu中的固溶度达到1.0139%,CuCr组分分布均匀。     

Si、Mg含量及合金元素对A356合金力学性能的影响

研究了Si、Mg含量及合金元素对A356合金力学性能的影响.结果表明,在A356合金中,Si元素和Mg元素在允许范围内适当增加添加量,能促使更多的Mg_2Si生成,增加了共晶Si数量,合金在铸态和T6态的力学性能都有一定程度提高;在此基础上添加合金元素,初生α-Al能得到更有效细化,共晶硅变质更充分,合金的力学性能有了极大提高.高si、Mg含量的A356合金对细化变质处理更加敏感,T6处理后力学性能达到最佳,抗拉强度和伸长率达到320 MPa和8.0%,分别比低Si、Mg含量合金提高了18.6%和35.6%.     

机械合金化法制备Fe—Si纳米晶合金

研究了机械合金化法制备Fe-Si纳米晶合金,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪对经不同机械合金化工艺条件处理的Fe33Si67混合粉末进行了分析,结果表明：Fe33Si67混合粉末球磨26h后可实现机械合金化。随着球磨持续进行,合金化的粉末和晶粒不断细化,最后可得到Fe-Si纳米晶合金。     

合金元素在Mg－Li基合金中的作用

概述了合金元素在Ｍｇ－Ｌｉ基合金中的作用的研究现状、存在问题、解决途径及发展趋势。     

高纯度Ti_3Al粉末的制备及后续处理

以Ti、Al粉末为原料,利用直接烧结法制备Ti3Al化合物.探讨了制备较纯Ti3Al粉末的摩尔比和温度,以及该金属间化合物在后续处理过程中的演变过程.结果表明,当Ti、Al的摩尔比为3.5∶1时,可得到较纯的Ti3Al相;经过烧结制备出一定量的Ti3Al粉末,在行星球磨机中进行球磨处理,在不同球磨时间取出适量样品,进行XRD、SEM分析,结果表明其在球磨过程中晶粒尺寸减小,且可能部分转变为非晶.     

先导金属在镀锌合金化过程中作用机理的研究

主要通过观察试验,并借助于扫描电子显微镜,结合物理化学、电化学的基础理论知识,对机械镀锌合金化过程中先导金属的作用机理进行了研究.从金属粉的合金化、铁基表面的合金化、镀层的合金化及枝晶生长理论4个方面分析了先导金属对机械镀锌合金化过程的影响.结果表明,机械镀锌合金化过程中先导金属的确起着非常重要的作用,而且先导金属可以促进机械镀锌镀层的结合强度,可以用先导金属的作用机理解释机械镀Al、Zn时的各个过程.     

钼硅混合粉末在机械合金化过程中的结构演变

采用X射线衍射仪（XRD）和差热分析仪（DTA）研究了Mo-67at%Si元素混合粉末在中等强度的机械研磨（合金化）过程中的结构变化过程，结果表明，在中等强度的研磨过程中，β－MoSi2是初生相，且在随后的研磨过程中非晶化；在高研磨强度下生成α－MoSi2的量大于β－MoSi2,且α－MoSi2的含量随研磨时间的增加而增加，差热分析表明亚稳相β－MoSi2随温度的升高会向α－MoSi2转变。     

W-Cu纳米复合前驱体粉末的机械合金化制备

采用机械合金化（MA）工艺，以W-25％CuO为原料，球磨参数设置为：球料比20：1、球磨转速500r／min，球磨时间范围1-40h，采用球磨20min、空气冷却30min的循环球磨方式。对不同球磨时间条件下制备的粉末进行了x射线衍射和透射电镜分析。结果表明，通过MA工艺可在较短时间内（lh）获得W-Cu纳米晶粉末，球磨时粉体中的CuO发生了还原，部分W被氧化成WOx（x=2～3），球磨后w粉的平均晶粒尺寸为12．5nm左右，最小晶粒5～6nm；W粉颗粒的最终形态为球形，并被Cu所包覆。