机械合金化制备Mg-Cu非晶合金粉末的机理研究

采用XRD和TEM研究了MgCu2和Mg58Cu42混合粉末在机械合金化过程中的结构变化。结果表明:Mg、Cu粉末在机械合金化过程中是互溶的,机械合金化可以大大提高它们之间的固溶度;球磨过程中,Mg原子逐步溶入Cu基体中,形成Mg在Cu中的过饱和固溶体;固溶体的变形能量积聚到很大时,发生固溶体晶体结构的失稳,最后形成非晶态合金。在相同的球料比的条件下,提高球磨转速,可以大大促进非晶化的形成过程,缩短非晶形成的时间。     

机械合金化制备Fe-Co-C系非晶合金粉末

采用机械合金化方法制备出Fe—Co—C系的非晶态合金粉末。在球磨过程对合金粉末进行取样,通过X射线衍射的分析,发现合金粉末在球磨15～20h后开始部分非晶化,随球磨时间的增加晶粒尺寸减小。研究结果表明：在Fe—Co合金中加入C可促使其形成非晶;在一定的机械合金化条件下可获得Fe40Co40C20和Fe60Co20C20的非晶粉末,在球磨过程中,通过控制合理的球磨时间,可制备一系列晶粒尺寸的非晶材料。     

纳米晶W—Cu固溶体机械合金化研究

作者利用机械合金化制备了ＷｘＣｕ（１００－ｘ）（ｘ＝０￣１００）合金，当ｘ〉８０时，获得的Ｗ－Ｃｕ合金是一种完全的Ｗ（Ｃｕ）固溶体，实验结果表明，球磨７０ｈ后，固溶体晶粒度为１０ｎｍ左右。     

机械合金化制备Cu—Pb合金粉末的研究

研究了用机械合金化（MA）的方法制备非互溶体系的Cu-Pb合金粉末的机制,对MA过程中粉末的结构、组合形态的变化及Pb的分布进行跟踪分析,实验结果表明,Cu粉和Pb粉经机械合金化后可得到组合均匀、无偏析的合金粉末,为下一步压制、烧结工艺提供了组织保障。     

机械合金化法制备Ti-Zr-Ni-Cu储氢合金

使用行星式球磨机,用机械合金化法制备了Ti60Zr15Ni15Cu10储氢合金.采用X射线衍射仪XRD、示差扫描量热计DSC分析了球磨粉末的物相、晶粒尺寸的变化;采用扫描电子显微镜SEM、能谱EDS分析了机械合金化过程中粉末的形貌和成分;并对球磨粉末进行了P-C-T曲线测量.研究结果表明,粉末晶粒尺寸随球磨时间增加不断减小.球磨120 h粉末含有大量非晶相.粉末颗粒中有明显的冷焊合层状结构.随球磨时间增加,层状结构的层厚不断减小,颗粒中的元素分布趋于均匀,合金化过程中的冷焊合和断裂作用逐渐趋于平衡.合金的最大吸氢量物质的量为1.63%,纳米结构粉末的吸氢量高于非晶结构粉末.     

Ni—Al及Ni—Ti的机械合金化研究

对Ｎｉ－Ａｌ及Ｎｉ－Ｔｉ的机械合金化进行了研究,结果表明：Ｎｉ５０Ａｌ５０ａｔ％混合粉末球磨３ｈ后形成ＮｉＡｌ－金属间化合物,Ｎｉ７５Ａｌ２５ａｔ％混合粉末球磨后没有产生相变,Ｎｉ５０Ｔｉ５０ａｔ％混合粉末球磨２０ｈ后基本形成非晶合金     

机械合金化制备GdSiGe系合金

具有巨磁热效应的材料GdSiGe系合金的发现，为室温磁制冷的实用化走出了关键性的一步。由于GdSiGe系合金在外场强度3T以下及30—300K的温度范围内都具有巨磁热效应，这样可以利用NdFeB等永磁体产生的外磁场作为制冷循环的外场，而不必用价格昂贵的超导磁场，使室温磁制冷实现及实用化成为可能。而GdSiGe系合金材料主要是利用熔炼法制备，这样将带来复杂的复合化工艺；利用机械合金化制备可减少复合化工艺，并提高磁性能。论文主要探讨机械合金化的优化工艺参数。     

AlFeCrCoNi高熵合金的机械合金化法制备及退火行为研究

为了研究AlFeCrCoNi高熵合金的热处理工艺,文中采用机械合金化法制备了AlFeCrCoNi高熵合金,研究了球磨时间对Al、Fe、Cr、Co、Ni合金相变、晶粒尺寸、颗粒尺寸和球磨粉体形貌的影响,分析了球磨法制备的AlFeCrCoNi高熵合金的退火行为.研究结果表明:随着球磨时间的延长,晶粒尺寸逐渐减小,趋于稳定时其晶粒尺寸为34.球磨60h时,粉体颗粒形貌为球状,颗粒尺寸约为20μm.AlFeCrCoNi高熵合金在加热过程中分别在615.7℃、971.5℃和1 384.3℃出现三个吸热峰,前两个峰表明发生固态相变,1 384.3℃为高熵合金的熔点.     

机械合金化制备Cu-C纳米晶复合粉末

研究了不同碳含量的铜-碳混合粉末在机械合金化（MA）过程中组织形态特征及微观结构的变化规律。结果表明：粉末X射线衍射图谱的宽度和强度均随着球磨时间的延长逐渐加宽和降低，这是晶粒细化和晶格畸变共同作用的结果。随着机械合金化的进行，粉末的晶粒度逐渐减小，而晶格常数和畸变则不断增加。不同碳含量的铜-碳混合粉末经过24 h高能球磨后均可形成纳米级的铜基过饱和固溶体。机械合金化导致复合粉末晶粒的细化、晶界、亚晶界以及位错等晶体缺陷密度的增加是形成过饱和固溶体的主要原因。     

Energy analysis of mechanical alloying of molybdenum disilicide in a new-type high energy vibrating ball mill

In order to understand the fundamentals of a high energy vibrating type milling process, the energy transfer during me-chanical alloying of molybdenum disilicide is investigated based on the Magini-lasonna energy transfer method, amended by Murty.The efficiency factor and total energy of milling are calculated. MoSi2 synthesized by a mechanically induced self-propagating .reaction has also been studied according to different milling parameters, such as the number of balls and the ball to powder weight ratio. The results indicate that the efficiency factor is between 1.944 and 8.507 J/(g·s). A total milling energy of about 19.38-26.47 kJ/g is found to be necessary for the mechanically induced self-propagating reaction of a Mo:2Si powder mixture. The efficiency of milling energy transfer is about 3.3%-4.5%. The experiment and modeling show that the optimum condition for mechanical alloy-ing is a half full vial of balls.     

机械合金化Ni-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀研究

利用电化学方法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了机械合金化Ni-20Cr-2．5Al及粗晶Ni- 20Cr-2．5Al合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀性能．结果表明粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金在3．5％NaCl溶液中的电化学性能要好于机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2．5Al合金．     

高能球磨时间对钨铜复合材料性能的影响

将W-15wt%Cu粉在行星式高能球磨机中进行球磨,并将球磨粉末加压烧结成型。研究了不同球磨时间对钨铜复合材料性能的影响。采用XRD、SEM对所制备的球磨粉末及烧结合金分别进行物相分析和组织形貌观察,并测定了烧结合金的相对致密度。结果表明,随着球磨时间的增加,钨铜球磨粉末晶粒尺寸得到细化,且有不饱和固溶体产生;烧结合金晶粒尺寸长大,孔洞减少,相对密度增大接近全致密。     

机械合金化制备碳化钛纳米粉体的合成机理研究

本研究中,以金属钛（Ti）粉与环己烷为原料,利用机械合金化制备了碳化钛（TiC）纳米粉体。利用X射线衍射并结合Rietveld精修对球磨产物进行定性与定量分析;借助透射电子显微镜对产物进行形貌与元素以及结晶性进行分析;对球磨过程中TiC的合成机理进行了研究。结果表明,球磨产物中主相为TiC,另有少量残留的氢化钛（TiH2）与Ti;所制备TiC粉体易于团聚、颗粒度均匀、结晶性良好;TiC合成机理属于扩散型机制。     

Mg2FeH6储氢材料的反应机械合金化合成及其放氢性能

以Mg和Fe元素粉末为原料，在双行星式球磨机的氢气气氛中反应球磨，合成Mg2FeH6储氢材料。探讨分别采用Mg和Fe原料配比为化学计量（2：1）和非化学计量（3：1）直接反应球磨，以及采用将Mg和Fe混合粉末在氩气气氛中预磨20h后再通氢反应等球磨方式。研究结果表明：Mg和Fe以非化学计量比（3：1）在氢气气氛中直接球磨所得样品，Mg2FeH6的合成产率最高，达到83．7％；DSC和TGA测试显示样品实际放氢量为2．91％，Mg和Fe以化学计量比（2：1）直接反应球磨得到的Mg2FeH6具有最低的起始放氢温度204．4℃。     

W-Cu高密度合金的制备

高致密度是W-Cu合金性能优良的前提,但是由于W和Cu的不互溶,二者形成的是一种典型的假合金,因此W-Cu合金的制备只有通过粉末冶金的方法来完成以仲钨酸铵和硝酸铜为原料,利用氢还原和烧结技术制备的W-Cu合金,其中w(Cu)=15%,通过SEM、XRD对制备过程中各阶段形成的产物及最终形成的W-Cu合金进行了相分析和组织形貌分析,并进行了性能试验.试验结果表明,通过此工艺制备出的W-Cu复合粉末具有均匀的化学组成和较高的烧结活性,在1220℃烧结2h后,其烧结体密度可达理论密度的98.45%,且在合金中形成了对导热、导电性能具有重要作用的Cu网络结构.     

Formation mechanism of Ti5Si3 powder by mechanical alloying

The formation mechanism of stoichiometry Ti5Si3 by mechanical alloying (MA) from elemental powders has been investigated. The results of XRD and SEM analyses of the powder show that Ti5Si3 can be synthesized by MA in a planetary mill with two different formation mechanisms. Ti5Si3 was formed gradually with the mechanical collusion reaction (MCR) mechanism under a lower impact energy, and the Ti5Si3 was formed abruptly with the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) formation mecha-nism under a higher impact energy.     

Si和Al对机械合金化合成Ti3SiC2的影响

采用3Ti／Si／2C单质粉体为原料,进行机械合金化,以合成Ti3SiC2粉体。研究了Al和过量Si对机械合金化合成Ti3SiC2的影响。研究结果表明,机械合金化单质混合粉体,会诱发自蔓延反应。反应后产生大量坚硬的颗粒状产物。机械合金化3Ti／Si／2C粉体,会产生组成相为TiC、Ti3SiC2、TiSi2和Ti5Si3的粉体与颗粒产物。添过量Si并不会促进机械合金化反应合成Ti3SiC2。添适量Al可消除硅化物,明显促进反应合成Ti3SiC2。采用3Ti／Si／2C／0．15Al粉体作原料时,颗粒产物中Ti3SiC2含量最高,为92．8wt％;而采用3Ti／Si／2C／0．20Al粉体作原料时,粉体产物中Ti3SiC2含量最高,为61．9wt％。     

两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金的对比研究 “研究生论坛”稿件，投稿栏目为“研究生论坛”

为了解决传统烧结方法制备W-Cu合金存在的烧结温度高、烧结时间长、晶粒长大严重等缺点,利用电场对材料烧结的促进作用,本文采用放电等离子烧结（SPS）和大电流电阻烧结两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金。借助阿基米德排水法测量密度和金相显微镜、扫描电镜等分析测试方法,对两种电场快速烧结方法在不同烧结温度条件下（800℃、900℃、1000℃）制备的W-20wt%Cu合金的致密化程度及显微组织结构进行了对比研究。通过对两种烧结方法中电场密度的计算和烧结体显微组织结构中铜池的出现,结果表明：在本实验条件下,相比放电等离子烧结法,采用大电流电阻烧结法在加热过程中更容易产生场致发射效应,这有利于W-Cu合金组织的均匀分布,促进烧结致密化。大电流电阻烧结体的相对密度和显微组织结构均优于放电等离子烧结体;采用放电等离子烧结,烧结温度从800℃提高到900℃时,烧结体的相对密度增大,合金内部孔洞和晶粒的大小、分布更加均匀,但当烧结温度达到1000℃时,烧结体的相对密度增幅不大,烧结体孔洞集中,且晶粒团聚;而在大电流电阻烧结时,随着烧结温度升高,烧结体的相对密度增大,显微组织结构的均匀性也得到提高。     

MA制备GdSiGeDy合金系室温磁制冷性能研究

机械合金化(MA)是一种材料固态非平衡加工新技术.本文主要探讨稀土元素Dy在机械合金化工艺条件下对磁制冷合金GdSiGe磁熵变的影响,发现用机械合金化制备的GdSiGeDy合金系室温磁制冷材料不仅有光滑的磁熵变曲线,而且研究表明,由于元素Dy的加入在磁熵变达到单质Gd的两倍情况下大量减少使用昂贵元素Ge的结果,具有明显经济效益.