新技术与成果

已知由陶瓷颗粒强化的钛基金属基质复合物是基于由陶瓷粉末如氧化铝粉末强化的钛合金粉末混合物,采用低能球磨法,随后冷压并烧结制得合适的复合物。由于混合物中没有小于微米级粒度的颗粒,这种现有技术存在缺点,这一缺点对随后加工该复合物有不利影响。本发明方法中使用干式高能研磨解决了这一问题,它提供     

Fe-Cr-W复合氧化物粉末共还原工艺研究

通过H2-CO共还原法对Fe-18Cr-9W复合氧化物粉末进行还原，控制还原工艺的参数制得纳米级Fe-18Cr-9W复合粉末。采用XRD对粉末进行物相分析，并计算晶粒尺寸；采用高倍SEM观察粉末形貌；对复合粉末的费氏粒度、比表面面积、氧含量等进行测定与分析，研究还原温度和还原时间对粉末性能的影响。结果表明：当还原温度高于650℃时制得的复合粉末由Fe和Fe-（Cr，W）两相组成；粉末颗粒呈球形或近球形：还原温度和还原时间都对Fe-18Cr-9复合粉末的性能有显著影响，当还原温度为700℃，还原时间为90min时。制备的颗粒为平均费氏粒度低于0．58μm。平均BET粒度小于80nm，晶粒粒径小于50nm，粉末氧含量小于0．14％的纳米级Fe-18Cr-9复合粉末。     

纳米级W-Ni-Fe复合粉末的制备

以喷雾干燥法制备的W—Ni—Fe复合氧化物粉末为原料，在700℃、保温90min的条件下进行还原，制得了纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末，并研究了不同稀土La含量对还原制备纳米级W—Ni-Fe复合粉末性能的影响；采用XRD及SEM分别对所制备的复合粉末进行了物相分析、晶粒尺寸测试和形貌观察；并对所制得复合粉末的Fsss粒度、比表面、氧含量、氮含量、碳含量等性能进行了测定与分析。研究结果表明：不加稀土La时所制得粉末的dBET为96．6nm、晶粒尺寸为26．1nm、Fsss为0．64μm、氧含量为0．23％、氮含量为0．17％、碳含量为0．028％，粉末颗粒为球形或近球形，还原粉末由W和γ-(Ni，Fe)两相组成；添加一定量的稀土La不仅可以有效地抑制晶粒的长大，还可以在一定程度上提高粉末的分散性；当La的质量分数在0—0.8％范围内(占90W-7Ni-3Fe复合粉末的质量百分数)，随着La含量的增高，粉末晶粒尺寸和颗粒粒度逐渐减小；添加0．8％的La可以制得费氏粒度(Fsss)小于0．36μm，dBET小于60nm，晶粒尺寸小于22nm的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末。     

超细 (纳米级) 颗粒材料的制备 (二)

超细（纳米级）颗粒材料的制备（二）张燕红邱向东赵谢群胡初潜（北京有色金属研究总院，北京１０００８８）３固相法利用固体原料（一般为粉末）经高温或球磨制得超细粉末。３１高温固相反应法Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的单相材料暴露了一些缺点，如断裂韧性低，烧结过程晶粒长...     

气流氮化制备Al-N粉末的工艺及机理研究

本文采用金属Al粉在高纯氮气中反应的方法制备Al-N粉末,并研究了Al粉的恒温氮化工艺与台阶氮化工艺及研磨与未研磨状态对Al粉氮化效果的影响.结果表明:由台阶氮化工艺所得的Al-N粉末的含氮量高,氮化效果好;由研磨的Al粉制得的Al-N粉末团聚现象较严重,氮含量降低,不如未研磨Al粉的氮化效果好.这是由于台阶氮化工艺可以避免在恒定温度下长时间保温而导致的瞬间放热,以及由此引起的粉末团聚,因而能获得更好的氮化效果;同时,由于在Al粉氮化初期形成的氮化膜与内部粉末的热膨胀率不匹配,导致在粉末表面出现环应力,应力大小与Al粉颗粒的尺寸有直接联系,Al粉颗粒越小,环应力越大,越容易导致膜层破裂而使得膜内Al熔体流出,烧结长大,故研磨不利于提高Al粉的氮化效果.     

高能球磨制备Al2O3/Cu复合材料

采用高能球磨法制备Al2O3/Cu复合粉末,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究高能球磨时间对复合粉末的物相、晶粒尺寸和表面形貌的影响。结果表明,随球磨时间的增加,基体Cu的晶粒不断被细化,在球磨初期,晶粒尺寸减小很快,当晶粒尺寸小于20 nm时,细化速率变缓而趋于稳定;Cu颗粒形貌由树枝状变为层状,并向椭球体转变;纳米Al2O3颗粒逐渐嵌入Cu颗粒体内,且分散均匀,从而获得纳米Al2O3颗粒弥散分布的Cu基复合粉末。并探讨了高能球磨对放电等离子体烧结Al2O3/Cu复合材料导电性能和力学性能的影响,研究认为高能球磨可以促进基体的晶界强化和弥散强化,而晶界的增加并不会导致电阻率的显著增大,影响电阻率的主要因素为Al2O3的体积分数、孔隙和杂质的固溶。     

纳米晶锆粉对材料吸气性能的影响

采用高能球磨的方法制备出纳米级超细锆粉，并将细化锆粉应用在吸气材料制备上。结果表明，经一定时间高能球磨后粉末粒度达到纳米级，粉末颗粒形状不规则，在球磨过程中有少量铁杂质带入。将球磨2h的锆粉应用在吸气材料制备上，发现能有效地提高材料的吸气速率和吸气容量，但粉末粒度过细反而使吸气性能下降。这为提高的吸气性能找到了全新的途径。     

跨世纪的高科技——纳米技术

跨世纪的高科技──纳米技术张春友（湖南省冶金材料研究所）１简介粉末冶金中，微粉是指微米级的颗粒，也有把它规定在１～１０μｍ的。而超微粉是直径小于１μｍ的粉末［１］。随着科学技术的进步，超微粉概念已向原子、分子簇颗粒的深层发展。由于超微粉末技术的发展，...     

钨钛合金/氧化铝基复相陶瓷/NaA分子筛复合电路基片的制备

为了弥补传统陶瓷电路基片在使用过程中的不足,研究通过在陶瓷表面涂覆钨钛合金及分子筛晶体,采用冷等静压成型、气氛保护无压烧结及旋涂-水热合成等技术制备了钨钛合金/氧化铝基复相陶瓷/NaA分子筛复合电路基片。利用SEM观察其显微组织形貌,EDS分析其元素组成,XRD分析其相结构。采用维氏硬度计等设备对陶瓷的相对密度、抗弯强度、硬度及断裂韧性进行测试,并利用水滴试验测试分子筛薄膜的亲水性。结果表明:钨钛合金层中W和Ti具有熔渗扩散现象,且W颗粒在熔渗反应过程中剩余,说明反应远未达到热力学平衡,这是由于W-Ti粉末与陶瓷生坯直接接触所致。氧化锆的掺入对氧化铝复相陶瓷基片具有强韧化作用。试样的相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性最大均值分别为98.8%、455 MPa、17.7 GPa和5.8 MPa·m~(1/2)。旋涂-水热合成的NaA分子筛薄膜具有良好的连续性和亲水性,亲水角为8.5°,具有一定的防雾抗尘能力。     

低温还原制取超细铁粉的研究

探索了超细氧化铁粉低温还原制取超细铁粉的研究.采用高能球磨,制得不同粒度的超细氧化铁粉末,然后,分别在不同还原温度和还原时间下,进行氢气还原.对还原后的粉末进行氧含量的测定,并计算出氧化铁粉末的还原率,对还原铁粉进行粒度和粒度分布的分析,通过扫描电子显微镜,观察还原铁粉的形貌.找出超细氧化铁粉粒度、还原温度、还原时间等参数对氧化铁粉还原率、铁粉粒度、粒度分布和铁粉形貌等的影响.由于采用了高能球磨的方式破碎粉末,显著地增加了氧化铁粉末的比表面积、表面能及提高了粉末的活性.研究结果表明,较大地降低了还原温度,即使在280℃温度下,仍然可以被氢气还原.由于还原反应是在很低的温度下进行,粉末颗粒长大的动力被极大降低,所以能够制得超细铁粉.采用0.35μm氧化铁粉,在400℃的还原温度下,可以制取到粒度小于0.4 μm的超细铁粉,并且还原率接近100%.     

湿法制备纳米级氧化铝粉

在粉末材料的应用中发现，随着粉末颗粒的减小，当达到纳米级时会产生光、电、表面、体积等效应，即在光、电、磁、热力学和化学反应等许多方面表现出一系列的优异性能，因此，纳米级粉末材料成为材料领域追求的新目标。根据作者的研究工作与文献资料，对用湿法制备纳米级氧化铝粉末进行了较为系统的阐述，并指出了其应用前景。     

制取球形粉末的装置

据介绍，全俄轻合金研究院已将其于90年代初研制出的yIIP－2和yIIP－3型号的球形粉末离心雾化装置投入使用．该装置可在高纯情性气氛中采用离心雾化法批量生产微米级球形粉末，结晶冷却速度不小于104℃／s．该装置的周期熔化生产率为500kg钛粉，粉末位度25um～300um成品率占金属加入总量的85％．金属未熔化部分可从熔体雾化区自动取出，而不破坏工作室的气氛．雾化熔体95％～97％为规定位瘦的球形颗粒（75um－150um）．结晶后的粉粒收集于密封连结的料桶中，随后在情性气体中做进一步处理．核装置功串200kW，每年可生产200t球形粉末．每…     

纳米稀土硬质合金原料粉末的制备及研究

采用高能球磨法制备出了用于生产纳米晶稀土硬质合金的原料粉末。通过XRD、SEM和DTA等分析检测手段，研究了该纳米WC—Co—RE粉末的结构、形貌和相的变化。结果表明：高能球磨45h，可获得晶粒尺寸约为8．45mm的WC—Co—RE粉末；微量稀土的加入，有利于粉末晶粒的细化；在25～45h范围内，随着高能球磨时间的延长，粉末晶粒尺寸的减小趋势符合直线变化规律，且掺稀土粉末的晶粒尺寸比未掺稀土粉末的晶粒尺寸减小一半；高能球磨25h，粉末中Co相的X射线衍射峰消失。高能球磨ⅥE—Co—RE粉末的DTA曲线在597℃出现了一个尖锐的放热峰。高能球磨WC—Co—RE粉末固结之后，所制得合金的晶粒细小且机械性能较好。     

深度粉碎的闪锌矿和闪锌矿—黄铁矿混合物的矿物特性及细菌浸出

深度粉碎的闪锌矿或闪锌矿－黄铁矿混合物有利于用氧化铁硫杆菌从闪锌矿中加快的浸出，从而缩短细菌浸出过程。这种粉碎会影响硫化物的固态性质，它不但增大了比表面，而且增加了闪锌矿内的缺陷，这对细菌浸出过程有正的效应。这种深度粉碎通过提高闪锌矿－黄铁矿混合物中闪锌矿的阳极性行为来补充电化学特征从而使这类研磨得到改进。浸出中的变化程度受小颗粒聚集作用的影响，小颗粒由受黄铁矿压力的影响而得，这种压力会增加电化学     

掺杂有锰、钨和钼的介电陶瓷粉末、制造其的方法及含有其的电容器

本发明涉及一种介电陶瓷粉末，所述粉末的颗粒具有一显示芯-壳结构的组成，且在环绕所述芯的所述壳中包括至少两种掺杂金属，其中所述掺杂金属选自由Mn、Mo和w组成的群组，其中3种掺杂金属Mn、Mo和w是以胶体相形式提供，所述胶体相的粒径小于所述芯颗粒的粒径。     

陶瓷用原料超细氧化钇的制备工艺

采用氯化钇溶液为原料,草酸/草酸铵为复合沉淀剂,采用共沉方式,得到氧化钇的前驱体,经灼烧后制得Y2O3粉末。研究了复合沉淀剂的组成、料液浓度、反应温度、加料速度等对沉淀颗粒大小的影响。结果表明,在选定条件下,采用草酸/草酸盐为复合沉淀剂能够制备出D50小于1.0μm的超细氧化钇粉末,可用于高性能稀土复合钇锆陶瓷的原料。     

纳米级WO3粉末制备工艺的研究

将H2WO4溶于含氨的碱性水溶液中，用超声喷雾热转换装置制备了纳米级WO3非晶态粉末。通过XRD及TEM研究了WO3非晶粉末的物相组成、颗粒形貌及粒径范围。用DSC-TG研究了纳米WO3前驱体粉末从非晶到微晶的转变温度和粉末热分解过程中的失重规律。结果表明，采用超声喷雾热转换法可制得平均粒度为30nm的WO3粉末，颗粒形貌近球形。     

爆炸烧结粉末TiAlMn合金

研究了ＴｉＡｌＭｎ合金粉末的爆炸固结和高温烧结。该合金粉末是Ｔｉ一３０Ａｌ一２Ｍｎ（ｗｔ％）与Ｔｉ一３８Ａｌ一２Ｍｎ（ｗｔ％）金属间化合物粉末的混合物，利用进射电镜、扫描电镜、Ｘ射线衍射分析和光学显微镜分析了合金的微观组织和相特征。结果表明：爆炸固结和烧结后制备的ＴｉＡｌ合金的相对密度达９９．９０％，合金获得了细小的晶粒组织。经爆炸固结和在１１００℃下高温烧结，样品中Ｔｉ一３０Ａｌ一２Ｍｎ颗粒与Ｔｉ一３８Ａｌ一２Ｍｎ颗粒之间发生相互扩散，形成ＴｉＡｌ相。用高能球磨粉制备的ＴｉＡｌ合金具有比滚动球自粉制合金细的晶粒组织。     

激光熔覆陶瓷颗粒增强金属基复合材料研究进展

陶瓷增强金属基复合材料(MMCs)因其优异的耐磨性、韧性、高温蠕变性能和疲劳强度,已被广泛应用于生物医学、航空航天、电子等高端工程行业。激光熔覆是在基体表面,利用激光束使陶瓷及其他特殊粉末与基体表层融化,并自激冷却形成冶金结合涂层的环保新技术,具有沉积效率高、厚度可控、热变形小、冷却快、稀释率小以及冶金结合等优点。本文介绍了激光熔覆陶瓷颗粒的形成方式对MMCs性能的影响,随后讨论了激光熔覆辅助能场及高速激光熔覆技术对MMCs的界面强化效应,并分析了陶瓷颗粒的强化机制和激光辅助能场的作用机制。最后,对目前激光熔覆陶瓷颗粒增强基金属复合材料研究的发展进行了展望。     

高能球磨法制备吸气材料用超细锆粉

采用高能球磨的方法制备出超细锆粉，并采用XRD，TEM，动态光散射粒度测试仪等多种测试手段研究了粉末的组成，形貌和粒度分布，结果表明，经20h高能球磨后粉末晶粒达到纳米级，粉末颗粒形状不规则，在球磨过程中有少量铁杂质带入，对试验结果进行了进一步的分析和讨论。