粉末粒度对烧结钕铁硼磁体组织和磁性能的影响

通过调节气流磨分级轮转速控制粉末粒度,对烧结后NdFeB磁体的磁性能和微观组织进行分析,研究粉末粒度对磁体磁性能和微观组织的影响。实验结果表明,磁体的内禀矫顽力随着粉末粒度的降低逐渐增加;合金粉末的平均粒径从3.26μm减小至2.91μm,磁体的内禀矫顽力可以增加4.9%;最佳烧结温度随着粉末平均粒径的减小而降低。     

等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备球形钨粉,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对钨粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行分析。结果表明：球形钨粉粒度集中分布在45～150μm,呈单峰分布,理论中位粒径85.5μm与实测粒径80μm接近。钨粉氧增量均小于0.001 5%,其中45～150μm粉末比15～53μm的粉末氧增量更低,仅为0.000 38%。15～53μm钨粉表面光洁,几乎无空心粉。钨粉物理性能优异,且粒径在45～150μm的钨粉性能优于15～53μm的。     

紧耦合气雾化制备热喷涂NiCrAlY合金粉

采用紧耦合气雾化技术制备热喷涂NiCrAlY合金粉末，对NiCrAlY合金粉末的物理性能、粒度分布、粉末形貌、微观结构和物相组成等进行了分析。结果表明，粉末以球形和近球形颗粒为主，85%粉末粒径小于150μm。粉末显微组织主要由树枝晶和胞状晶组成，粒径25～250μm的粉末凝固冷速大约在4000～67000 K·s^-1。粒径尺寸小于50μm的粉末内部结构致密，少量尺寸大于50μm的颗粒内部出现凝固缩孔和空心缺陷。粉末晶界和晶内存在Y、Si元素偏析，粉末物相结构主要由γ’-Ni3Al、γ-Ni固溶体相组成。     

粉末粒径和烧结温度对K418高温合金多孔材料显微结构及性能影响

以气雾化K418镍基高温合金球形粉末为原料，经过粉末松装烧结制备出高温合金多孔材料。通过对多孔材料微观结构、渗透性能、毛细性能及压缩强度进行表征，研究了原始粉末粒径和烧结温度对多孔吸液芯样品显微结构及性能的影响。结果表明，随烧结温度增加，样品的平均孔径和孔隙率减小；在相同烧结温度下，随着原始粉末粒径增加，样品的平均孔径和孔隙率增大。在烧结温度为1230℃，粉末粒径为53～150μm的条件下，多孔材料样品综合性能最优，渗透率为13.69×10-15 m2，毛细压力为22.1 kPa，压缩强度为86 MPa。     

碳化钨颗粒尺寸对WC-CoCr粉末及涂层物相的影响

为了研究碳化钨颗粒尺寸对WC-Co Cr涂层物相的影响,本文选取了4种粒径的碳化钨颗粒为原料,采用喷雾干燥-烧结法制备了对应的喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂法制备了相应的涂层。根据粉末及涂层X射线衍射结果,利用绝热法计算了粉末及涂层中各物相的相对含量,结果表明随着WC颗粒尺寸的增大,粉末及涂层中的碳化钨保留率增加,碳化钨粒径为2μm时,粉体中WC保留率为98.28%,涂层中WC保留率为97.11%;但碳化钨颗粒粒径分别为0.18μm和0.2μm,粉末和涂层的物相受碳化钨内部微观缺陷的影响明显,较多缺陷的碳化钨颗粒更易形成Co3W3C相,碳化钨保留率降为58.17%。     

水雾化制备Fe-Si-B-C非晶软磁粉末及其晶化过程的研究

采用水雾化方法制备了Fe-Si-B-C四元非晶合金粉末。研究了粉末的粒度分布、相结构、微观形貌、热稳定性以及基本软磁性能,并通过Kissinger峰移法计算了其晶化时所需的激活能。结果表明,通过水雾化方法制备的Fe-Si-B-C四元软磁粉末的粒度分布合理;粒径小于38μm的粉末为完全非晶结构,且粉末表面光滑,内部成分均匀;非晶粉末的初始结晶温度为542.15℃,且升温过程中存在2个晶化放热峰;2个晶化反应对应的晶化激活能分别为463.92 k J/mol和910.21 k J/mol;粉末的饱和磁感应强度和矫顽力分别为1.08 T和111.4 A/m。     

烧结钕铁硼磁体边界相的调控技术机制

采用传统的粉末冶金方法制备了名义成分为Nd_(28)Dy_2Fe_(68.6)B_1Ga_(0.2)Nb_(0.2)的烧结钕铁硼磁体,并研究了烧结钕铁硼磁体Nd_(28)Dy_2Fe_(68.6)B_1Ga_(0.2)Nb_(0.2)晶粒的细化和磁体晶界相演化之间的关系。通过细化磁粉粒度,制备出了平均晶粒尺寸分别是8.22,4.69,3.60和3.12μm的4种磁体。结果表明,磁体平均晶粒尺寸为3.60μm时对应的磁体的磁性能最好:最大磁能积(BH)m=389.93 k J·m~(-3),内禀矫顽力Hcj=1282.79 k A·m~(-1)。从磁体的微观形貌观察发现,随着磁体平均晶粒尺寸的减小,磁体中角隅晶界相的尺寸减小,条带状晶界相的比例增大,使更多的富Nd相参与到隔断主相晶粒之间的磁交换耦合中来,磁体矫顽力提高。磁粉粒径细化之后,磁粉颗粒的形貌更加规则、均一,取向时受到的摩擦力减小,提高了磁体的剩磁和取向度。但是随着平均晶粒尺寸从3.60到3.12μm的进一步减小,富Nd相发生了团聚,且分布不均匀,导致磁体矫顽力降低;磁体中的富Nd相增多并团聚,导致了磁体在烧结过程中由于液相较多而使主相晶粒发生了偏转,而且导致了磁体取向度降低,进而导致剩磁的减小。     

快冷厚带-氢破碎-磁场成型工艺制备高性能烧结钕铁硼磁体

对比分析了我国与西方国家生产烧结钕铁硼磁体工艺差距，指出了快冷厚带制备工艺是生产烧结钕铁硼磁体关键性工艺、核心技术。分别采用快冷厚带-氢破碎-磁场成型工艺和普通铸锭-氢破碎城场成型工艺制备同一成分的烧结钕铁硼磁体。结果表明：钕铁硼快冷厚带“柱状晶”穿透整个带厚、无等轴晶区、无α—Fe相、三相(主相Nd2Fel4B、富Nd相和富B相)分布均匀、耐腐蚀性能好；氢破碎后沿富Nd相均匀破碎，主相晶粒完整；气流磨后为2．8～3．2μm单晶粉末；快冷厚带可以明显提高磁体的各项性能。     

纳米氧化钨铜复合粉末制备工艺研究

采用偏钨酸铵、硝酸铜通过喷雾干燥、焙烧、球磨工艺制备纳米氧化钨铜复合粉末.采用扫描电镜、X射线衍射仪等检测了复合粉末各个过程中的形貌、成分、组织.结果表明:采用喷雾干燥方法能制备出平均粒径20μm以下的中空结构的前驱体粉末,粉末为结晶体;经过焙烧、球磨破碎能获得平均粒径为80nm左右的复合氧化钨铜粉体.     

废弃Nd-Fe-B磁体的回收技术研究

在制备烧结Nd-Fe-B的过程中加入少量废弃Nd-Fe-B磁体,并相应减少Nd、Fe、B原料的投料量,再经过成形、烧结和后加工工序制成样品;对含废料与不含废料的Nd-Fe-B样品的粉末粒度、微观结构和磁性能进行了测试和比较分析。结果显示,含废料样品的粒度集中性略低于不含废料样品,且有少部分颗粒粒径超过100μm,而二者的微观结构基本一致,且随着老化温度升高,磁通量均有所减小,热变化规律相同。     

脉冲激光切丝工艺制备球形钼粉

为了获得高性能的实心球形颗粒钼粉原料,采用脉冲激光切丝法制备球形钼粉。通过筛分、光学显微镜和扫描电子显微镜等研究了所制备钼粉的粒度、形貌、微观组织等物理性能。结果表明,脉冲激光切丝法制备的钼粉形貌呈球形或近球形,表面光滑,没有卫星颗粒或颗粒粘接聚集现象。在试验工艺参数范围内,90%以上的钼粉颗粒粒径在150 μm以上,其中粒径在150～300 μm范围的颗粒占比最大,超过60%。粒径400 μm以下的钼粉通常是内部致密的,而在一些粒径较大的钼粉颗粒中出现内部孔洞,并初步分析了钼粉颗粒及其内部孔洞的形成机制。     

振动填料辅助介质对微粉填充过程影响的实验研究

对矿石成分做光谱分析时需将矿粉紧实地填充到实验碳棒中,为增强填充效果,本文提出添加辅助介质的二维振动填料法对微粉进行填充,运用离散单元法建立微粉力学接触模型,通过EDEM软件构建微粉颗粒模型并对填充过程进行仿真模拟。选用玛瑙球作为辅助介质,在参考振动填料法主要参数（振动频率和振动时间）的基础上,利用仿真模型模拟了颗粒尺寸为50~150 μm矿粉微粒混合物的填充过程（填充空腔体积1 cm3）,其中振动频率为60~80 Hz,振动时间为10~15 s;分析了振动频率、振动时间等影响因素对微粉填充率和填充密度的影响规律,并采用自制实验台对仿真模型进行了振动填料实验验证。结果表明:加入辅助介质的振动填料填充紧实,填充质量可满足实验需要,为其他粉体填料提供借鉴和参考。     

粒度可控氧化钇粉体的制备

以硝酸钇为原料溶液,采用氨水-草酸2步沉淀法合成了中心粒径（D₅₀）为1.00~2.00 μm的氧化钇粉体,粉体分散性好,粒度可控.考察了沉淀剂的浓度、物料的浓度、反应温度、加料速度以及pH值等因素对氧化钇粉末中心粒度的影响.采用激光粒度仪、比表面仪、扫描电子显微镜等仪器对实验过程及实验结果进行表征和分析.结果表明,在氨水浓度为1.0 mol/L、草酸质量浓度为10 %、滴加速度为20 mL/min、草酸溶液温度为80 ℃、氨水沉淀后pH值在7~8之间、草酸转化后pH值小于1的条件下,可通过调节硝酸钇的浓度在0.4~0.8 mol/L之间,以制备中心粒径（D₅₀）在1.00~2.00 μm范围内、比表面积在3.2~13.3 m2/g之间的氧化钇粉体.      

FeCuNbSiB粘结磁体的制备及磁性能研究

通过2种途径将熔体快淬法制得的FeCuNbSiB非晶薄带制成环状粘结磁体。一是将非晶薄带进行晶化处理,再将晶化后的薄带粉碎成不同粒度的粉末,然后与粘结剂相混合制成粘结磁体。二是将非晶薄带直接粉碎成不同粒度的粉末,再将此粉末进行晶化处理,将晶化后的磁粉与粘结剂相混合制成粘结磁体。分析了磁粉粒度和模压压力对粘结磁体性能的影响。并对两种粘结磁体的性能进行比较。结果表明,第一种方法制备的粘结磁体的性能优于第二种。     

Study on Fabrication Process of Anisotropic Injection Bonded Nd-Fe-B Magnets

This study is on the injection molding process for the fabricating anisotropic Nd-Fe-B bonded magnets. The effects of powder loading, particle size of the magnetic powder, polymer binder and the fabricating process on the magnetic and the mechanical properties of anisotropic Nd-Fe-B magnets were investigated. The proper powder loading, particle size and binder are 60%(vol%), 75–106 μm and PA 1010, respectively. The optimum condition for good magnetic properties of anisotropic injection bonded Nd-Fe-B magnets is mixing the binder and the chemicals in the temperature between 205–215 °C, injection temperature of 265 °C, the injection pressure of 5–6 MPa, the press time of 5 second, and molding temperature of 80 °C. The magnetic properties of anisotropic bonded Nd-Fe-B magnets made in above conditions from d-HDDR powder were: B_r=0.72 T, _iH_c=983 kA/m, (BH)_max=75 kJ/m^c.     

基体铜的粒度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

采用粒度为270、150、106和75μm的气雾化纯铜粉作为基体,通过粉末冶金热压烧结的方式,制备铜基摩擦材料.研究基体铜的粒度对材料的物理力学性能、材料组织和摩擦性能的影响.采用MM-3 000摩擦磨损试验机测试3 000~7 000 r/min转速条件下材料的摩擦性能,结果表明:铜粉粒度从270μm减小到75μm时,材料的流动性变差,压坯密度降低,材料的硬度呈减小趋势,从18.5 HBW降到14.0 HBW.但是铜粉粒度为106μm时,硬度反而增加为2.0 HBW.随着转速的升高,摩擦系数呈先增加后减小的趋势,粒度为106μm的试样摩擦系数比较稳定,摩擦系数变化从0.336到0.348,磨损率也最低,在7 000 r/min初速度下仅为47 mg.     

VIGA-CC法制备球形Ti-35.8Al-18.4Nb合金粉末及其性能研究

以真空自耗电弧熔炼的Ti-35.8Al-18.4Nb（质量分数）合金铸锭为原料,采用水冷铜坩埚真空感应熔炼气雾化制粉技术（water-cooled copper crucible vacuum induction melting-gas atomizing,VIGA-CC）制备球形Ti-35.8Al-18.4Nb合金粉末,利用振动筛分法、扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）观察、X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）分析等手段对所制备的粉末进行性能表征。结果表明,VIGA-CC技术制备的粉末粒度分布较宽,主要分布在45~150 μm之间,呈正态分布,其中粒径不高于45 μm粉末收得率为15.8%,粒径不低于150 μm粉末收得率为12%;粉末流动性为27.2[s·(50 g)-1],粉末中氧质量分数的增量小于0.01×10-6,粉末整体氧质量分数小于0.06×10-6;TiAlNb合金粉末主要以γ（TiAl）相和α₂（Ti₃Al）相为主,随着粉末粒径的减小,冷却速率逐渐提高,γ（TiAl）相逐渐减少,α₂（Ti₃Al）相逐渐增加;大颗粒粉末表面为枝状冷凝组织,小颗粒粉末为光滑表面。     

Ti?Al?8V?5Fe合金粉末的制备及性能

为制备3D打印用粉末原料,选用真空自耗电弧熔炼技术制备的无“β斑”Ti?1Al?8V?5Fe（Ti185）合金锭,经高温锻造成?100 mm棒材作为电极棒,采用等离子旋转电极雾化技术制备球形Ti185合金粉末,利用振动筛分法、扫描电子显微镜、X射线衍射分析等手段对粉末性能进行表征。结果表明:Ti185合金粉末粒度分布较宽,主要在44～150 μm之间,粉末的氧含量（质量分数）≤0.14%,粒度≤44 μm粉末的收得率为11.6%。粒度≤150 μm粉末的流动性为24.79 [s?(50 g)?1],松装密度为2.79 g?cm?3,振实密度为2.99 g?cm?3。等离子旋转电极雾化技术冷却速度快,所制备的Ti185合金粉末均为β相,粉末颗粒球形度较高,基本无卫星粉。此外,粒度≥124 μm的粉末表面为胞状枝晶组织,存在少量很浅的凸凹不平的微小缩孔,内部组织为快速凝固形成的胞状结构,晶界粗大明显,呈多点形核特征。随着粉末粒度的减小,冷却速度提高,粉末颗粒表面的胞状枝晶组织逐渐减少,粒度44 μm以下粉末颗粒的表面较光滑,内部组织形核点明显增多且呈现放射状生长趋势,组织明显细化。     

超细铁粉的制备及其对硝酸盐的降解

分别采用液相还原改性法和微乳液法制备超细铁颗粒,用乙醇-水体系制备镍包覆铁颗粒的Fe/Ni双金属颗粒,用来进行硝酸盐的降解实验,并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析超细粉末的物相结构及形貌.结果表明:通过液相还原改性法制备的超细铁粉,颗粒形状不规则,颗粒大小在0.2～0.3 μm之间;而用乙醇-水体系制备的铁/镍粉颗粒为等轴晶粒,颗粒大小也在0.2～0.3 μm之间;加入PEG-6000可改善液相改性法和醇-水法制备的铁粉的分散性.微乳液法制备的铁粉为球形颗粒,存在较明显的团聚现象,颗粒大小在0.5～ 1μm之间.在相同条件下,不同方法制备的超细铁粉降解硝酸盐的能力由高到低依次为:微乳液法制备的铁粉＞乙醇-水体系法制备的Fe/Ni双金属粉＞液相还原改性制备的铁粉＞不加PEG的乙醇-水体系制备的铁粉.