等离子体制备银纳米粉末的研究

采用阳极弧放电等离子体制备银纳米粉末，并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(XEDS)和BET吸附等测试手段对样品的成分、形貌、晶体结构、粒度及其分布、比表面积等进行性能表征。结果表明：本法所制备的银纳米粉末纯度高，分散性好，呈类球形均匀分布；晶体结构与相应的块体材料基本相同，为fcc结构，其平均粒径为24nm，粒径范围在10～50nm，比表面积为23．81m^2／g。     

约束弧等离子体制备碳包覆铁纳米颗粒的性能

采用约束弧等离子体技术制备碳包覆铁纳米颗粒,利用X射线衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线能量色散分析谱仪和N2吸附等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构、比表面积和粒度等特征进行表征分析。结果表明：采用约束弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的核？壳结构,内核金属为体心立方结构的铁,外壳为无定形碳。颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在15～40nm范围内,平均粒径为30nm,内核粒径为18nm,外层碳的厚度为6～8nm,比表面积为24m2/g。     

感应等离子体制备高纯致密球形钼粉研究

利用感应等离子体技术制备出高纯致密球形钼粉,实现了钼粉的球化、致密化、细化和纯化,同时研究了感应等离子体功率和原料粉粒度对球化率的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行测试和分析。结果表明,形状不规则的原料钼粉,经等离子体球化处理后得到球形度好、表面光滑、分散性良好、球化率几乎可达100%的球形钼粉。球化处理后,钼粉粒度变细,且粒度分布更集中。相同工艺条件下,随着等离子体功率的增加,钼粉的球化率先增大后降低,当等离子体功率为25 kW时钼粉球化效果最好,粒度较小的钼粉球化率较高。随着钼粉球化率的提高,粉末的流动性得到显著改善,松装密度也得到提高。钼粉末的流动性由40 s/50 g提高为11 s/50 g,松装密度由2.3 g/cm~3提高到6.1 g/cm~3。     

射频等离子体制备球形钨粉的研究

通过射频等离子体球化处理工艺,以不规则形状钨粉为原料,制备了球形钨粉,并研究了加料速率和粉末粒度对粉末球化率的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行了测试和分析。结果表明：粒度在5.5~26.5 μm范围的不规则形状钨粉,经等离子球化处理后得到表面光滑、分散性好、球化率可达100%的球形钨粉。球化处理后,粉末的粒度略微增大。随加料速率的增加,钨粉的球化率降低。随着钨粉球化率的提高,粉末的松装密度和流动性得到显著改善。松装密度由6.80 g/cm3 提高到11.5 g/cm3,粉末流动性由14.12 s/50 g提高为6.95 s/50 g     

直流电弧等离子体制备NiO包覆Ni纳米颗粒

采用直流电弧等离子体技术制备NiO包覆Ni纳米颗粒,对初产物经过钝化处理得到有氧化膜保护的NiO包覆Ni纳米颗粒.采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、热重和差示扫描量热分析仪(TGA/DSC)以及傅里叶变换红外光谱 (FTIR)等手段对试样的成分、表面组成、形貌、晶体结构、粒度、红外吸收性能和氧化特性进行了分析.结果表明:经过表面钝化处理的NiO包覆Ni纳米颗粒具有明显的核-壳结构,内核为纳米Ni,外壳为NiO氧化物;颗粒呈球形,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20～70 nm范围,平均粒径为44 nm,壳层氧化膜的厚度为5～8 nm;壳核结构可防止纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚,且使红外吸收峰发生蓝移.     

约束弧等离子体制备铝纳米粉体工艺

采用约束弧等离子体方法成功制备了高纯铝纳米粉末,利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)对样品的晶体结构、形貌、粒度进行性能表征。对约束弧等离子体方法制备金属纳米粉的形成和长大过程进行了分析,并对制备过程中工艺参数(气体种类和压力、电弧电流等)对纳米粉产率及粒度的影响规律进行了讨论。实验结果表明:本法所制备的铝纳米粉末的晶体结构为fcc结构的晶态,呈规则的球形。适当控制某些工艺参数就能制取粒径在20~100 nm的纳米粉,在其它工艺参数一定时,随着工作气压升高、电流强度的增加,产率和平均粒径都随之增大。     

钽粉等离子体球化及其球化过程中卫星粉的形成机制

微米级钽粉(Ta)在生物医疗增材制造和其它制造领域具有广阔的应用前景。采用射频热等离子体对不规则钽粉进行球化处理以改善其流动性,对等离子体球化处理前后的钽粉进行了表征,并分析了球化过程中卫星粉的形成过程与机制。结果表明,经等离子体球化后的钽粉具有较为理想的球形度和光滑的表面,其霍尔流动性和表观密度分别从13.6 s·(50 g)^-1提高到6.73 s·(50 g)^-1和6.83 g·cm^-3提升至9.06 g·cm^-3,钽粉的球化率和球形度分别可约达95.2%和0.92;球化过程中卫星粉的形成主要是因液滴的碰撞所致,且随着送粉速度的增加,液滴碰撞概率增大,液滴的凝并使球形颗粒的粒径增大。     

碳包覆铜纳米颗粒的比表面积和孔结构

采用直流电弧放电等离子体技术制备碳包覆铜纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和N_2吸-脱附等测试手段进行分析。结果表明:直流电弧等离子体技术制备的碳包覆铜纳米颗粒具有典型的核壳型结构,内核为面心立方的金属铜,外壳为石墨碳层。颗粒主要呈球形或椭球形,粒度相对比较均匀,分散性良好,粒径分布在20~100 nm范围内,平均粒径为50 nm,外壳碳层的厚度为10 nm。碳包覆铜纳米颗粒的等温吸附曲线属Ⅳ型,晶粒之间的孔隙以介孔为主,样品的BET比表面积为33 m~2/g,当量粒径为45 nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。BJH吸附累积总孔孔容与BJH吸附平均孔径分别为0.112 cm~3/g和13 nm。     

喷雾干燥结合等离子球化法制备NbMoTaWZr-HfC粉末的特性与组织演变研究

采用喷雾干燥+射频等离子体球化法制备NbMoTaWZr-HfC球形粉末,并对粉末的宏观特性、物相组成和微观组织形貌进行研究和分析。结果表明,制备的复合粉末形状为球形,粒度范围为13.31～32.11μm,D50=19.62μm。粉末球形度、流速和松装密度分别为0.98、0.198 s/g,7.20 g/cm³。球化后粉末由体心立方(bcc)固溶体+ZrO₂+HfC物相组成,其内部组织为枝晶和胞状晶混合组织。球化后粉末颗粒整体成分均匀,但在枝晶微区存在元素偏析,其中W、Mo、Ta等高熔点元素在枝晶臂富集,Nb、Zr等低熔点元素在枝晶间富集,而Hf元素分布均匀。     

射频等离子体制备球形钛粉

以不规则形状的大颗粒TiH2粉末为原料,采用射频等离子球化处理技术制备出微细球形Ti粉。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和激光粒度分析测试方法对粉末形貌、物相和粒度进行测试。结果表明:大颗粒的TiH2粉末的脱氢分解、爆碎和球化处理在等离子体中一步完成,得到微细球形粉末。其相组成主要为Ti和残余TiH相;球形粉末在1.3×10-4Pa真空条件下,经750℃、2h脱氢处理后得到单相球形Ti粉。颗粒平均粒径由原来的100~150μm减小至20~50μm,球化率可达到100%。随着加料速率的增加,粉末的球化率降低。采用射频等离子体处理TiH2粉是制备微细球形钛粉的一种新方法。     

纳米W-Cu复合粉末制备技术的研究现状

纳米W-Cu复合粉末具有大的比表面积和高的烧结活性,可制备各种致密度高、性能优良的W-Cu复合材料,因而在电子封装和微电子信息工业中越来越受到重视。本文综述了近几年国内外纳米W-Cu复合粉末的发展现状,详细介绍和评价了几种纳米W-Cu复合粉末的制备方法。     

W-Cu复合材料制备新技术与发展前景

W-Cu复合材料具有热膨胀系数低、导电性好、导热性好、高熔点、高硬度以及良好的抗电弧烧蚀性能,在机械加工、电气工程以及电子信息领域被广泛用作电极材料、电接触材料、电子封装材料及靶材等越来越受到国内外的关注。传统粉末冶金方法制备的W-Cu复合材料致密度低、组织结构粗大且均匀性差,严重影响材料性能。采用纳米复合新技术制备的W-Cu复合材料具有很大的技术优势:粉末纳米化使得粉末的烧结活化能大大降低,其烧结活化能在1 420℃时仅为42.1 kJ/mol和29.1 kJ/mol,远低于纯W相同温度范围内的587.9 kJ/mol,同时纳米复合使得W与Cu发生了固溶,从而使得复合粉末表现出良好的烧结活性。采用纳米复合制备的细晶W-Cu复合材料具有非常优异的综合性能,其原因在于经烧结后获得高的致密度和组织结构均匀细小。     

Spheroidization of Nd-Fe-B Powders by RF Induction Plasma Processing

以不规则形的钕铁硼粉为原料,使用射频等离子体球化处理工艺,制备球形钕铁硼粉.研究了原料的加料速率和粉末粒度对粉末球化率的影响.通过扫描电子显微镜观察对比了等离子球化处理前后粉末及截面形貌,采用X射线衍射方法测试分析了球化过程中氧化物的生成.检测了球化前后粉末的松装密度及其粒度分布.结果表明:不规则形状的钕铁硼粉经等离子球化处理后其球化率可达到100％,松装密度由2.778 g/cm3提高到3.785 g/cm3,粉末流动性由43.3 s/50 g提高到27.5 s/50 g.该粉末适用于凝胶注膜成型及注射成型.     

W-Cu材料的应用进展和制备技术

W-Cu材料具有高密度、高强度、低膨胀性、良好导电性、良好的加工性等特点而被广泛应用于高压电器、电子封装、航天、武器装备等领域。近年来,面向等离子体抗热冲击的W-Cu功能梯度材料成为一个研究的热点。制备W-Cu材料有传统的液相烧结法、热压法、熔渗法。传统的制备方法生产的W-Cu材料致密度低、导电性差,而且生产成本高,效率低。采用超细或纳米钨铜混合粉可以在较低温度下直接烧制得到接近完全致密的W-Cu材料,这已成为钨铜材料制取工艺的重点研究方向。由超细W-Cu粉末制备的W-Cu材料具有非常高的导热、导电性能,具有传统方法制备的W-Cu复合材料所无法比拟的优点。因此,超细纳米W-Cu复合技术是最具广阔前景的制备方法。     

磁性纳米粒子Fe_3O_4@Au和Fe_3O_4@Ag的制备及表征

利用化学共沉淀法将铁盐和亚铁盐溶液按一定比例混合制备磁性纳米Fe3O4,再用3-巯基丙基三甲氧基硅烷修饰磁性粒子,连接金、银纳米粒子制备了核壳结构的功能性微粒。通过X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见光吸收光谱仪(UV-Vis)对粒子的结构与性质进行表征。结果表明:磁性Fe3O4纳米粒子属立方晶型,Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag粒子包裹完全,形状趋近于球形,兼有磁性和金、银纳米粒子的特性,对硝基化合物具有良好的催化性能。     

纳米W-Cu复合粉体制备工艺的研究进展

由纳米W-Cu复合粉末制备的W-Cu复合材料具有优异的综合性能,从而受到国内外学者的广泛关注。本文对纳米W-Cu复合粉末的制备工艺进行了总结,并对其发展趋势进行了展望。     

机械热化学法制备纳米W-Cu复合粉末及其烧结性能研究

WO3和CuO原料粉末经气流粉碎后,在H2气氛中进行共还原,制得了Cu含量为20%(wt%)的纳米W-Cu复合粉末;通过X射线衍射,透射电镜和扫描电镜等方法研究分析所制备W-Cu粉末的烧结行为和烧结体性能.结果表明:气流粉碎可以明显地降低WO3和CuO的粒度;通过对气流粉碎氧化物粉末进行共还原,可获得粒度为50～100nm的W-Cu复合粉末.该粉末烧结活性较高,其成形压坯在1200℃下于H2气氛中烧结后相对密度可达98%以上,且烧结体晶粒细小均匀.其抗弯强度和维氏硬度分别超过1000MPa和300MPa,电导率高于35%IACS.     

电火花等离子体熔蚀制备铁超细粉末的研究

采用电火花等离子体熔蚀装置在液相电介质中制备了超细铁粉末。并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对样品的表面形貌、物相、粒度分布进行了性能表征,并对粉末产量、电源参数进行了记录和分析。结果表明:制备的铁超细粉末粒度在5μm以下,绝大多数粉末粒度<1μm,粉末呈完好的球状,产量可高达70g/h,能源利用效率估算为12%。     

阳极弧等离子体制备镍纳米粉

采用自行研制的实验装置，用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯镍纳米粉末。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)、BET吸附等对样品的成分、形貌、晶体结构、晶格常数、粒度及其分布、比表面积进行了分析。建立了关于金属超微粒产生过程的近似模型，分析了纳米粉的形成和生长机制，并对整个工艺过程影响纳米粉性能的各种工艺参数进行了理论探讨。结果表明：所制得的镍纳米粉纯度高，晶格结构与相应的致密体相同，为fcc相结构，平均粒径为47nm，粒径范围在20～70nm，比表面积为14．23m^2／g，呈规则的球形链状分布，并发现纳米晶体的晶格常数发生膨胀。     

球形TC4合金粉末的制备、表征及雾化机理

采用真空气体雾化法制备了TC4合金粉末,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜和霍尔流速计等对制备的粉末粒度分布、组织形貌、松装密度、流动性等进行了测试分析。结果表明:真空气体雾化法制备的TC4合金粉末粒度呈正态分布,尺寸集中分布在32.52～182.50μm左右,粉末中值粒径d_(50)为92.70μm,粉末球形度高,氧含量低(0.14%);粉末具有较低的松装密度和良好的流动性,粒径在38～106μm的粉末其流动性为25～50 s/(50 g),松装密度为2.52～2.56 g/cm~3。TC4合金粉末中粒径较大的颗粒表面呈发达的近似等轴的胞状枝晶组织,而颗粒粒径越小,其表面越光滑。少部分小颗粒粘附在大颗粒表面上,出现连体的"卫星"状。