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。     

机械合金化制备的Al-Pb纳米相复合结构的研究进展

综述了近年来机械合金化制备的Al-Pb纳米相复合结构的研究进展,介绍了Al-Pb纳米相复合结构的形成机理,以及纳米相复合结构的热稳定性、热学和力学性能。     

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     

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。     

机械合金化制备W-Ni-Fe纳米-非晶材料

按照80．7W-13．2Ni-6．1Fe的原子分数．采用机械合金化(MA)方法，制备了W-Ni-Fe合金纳米晶和非晶相的混晶结构。结合XRD，利用近似内标法计算了球磨不同时间球磨粉中残留晶体W的体积分数和非晶相中的W含量，并分析了球磨过程中非晶形成的机制。结果表明：随球磨时间的延长，W晶粒不断细化．球磨60h，钨晶粒尺寸可达到10nm-20nm，非晶相的形成过程主要是Ni(Fe)首先溶入W中形成过饱和固溶体，球磨20h后形成W-Ni(Fe)非晶。过饱和固溶体的形成是由于携带较大晶界存储能的小粒子不断溶入W中，计算得到可固溶的临界Ni粒子尺寸约为3nm。由于Fe污染不断溶入W中，在球磨过程中，残留晶体W的体积分数不断减少．而非晶相中的W-Ni(Fe)比例基本保持恒定，为63W-37Ni(Fe)。     

机械合金化对WZrZn合金冲击反应特性的影响

W具有高的热惯性以及低的绝热火焰温度,导致其在空气中难以燃烧。为改变W的燃烧特性,通过机械合金化将20%(质量分数)的Zr引入W中。XRD、SEM及STEM分析表明,球磨30 h后,Zr的衍射峰完全消失,得到了单相bcc结构的W(Zr₂₀)超饱和固溶体合金粉末。在此基础上,以Zn粉作为粘结剂,采用热压工艺制备WZrZn合金。准静态力学性能测试和弹道枪试验结果表明,以W(Zr₂₀)合金粉末为原料制备的W(Zr₂₀)-Zn₃₀合金的抗压强度和能量释放特性明显优于机械混料制备的W/Zr₂₀-Zn₃₀合金。在1200 m/s的冲击速度下,W(Zr₂₀)-Zn₃₀合金的反应超压达到0.21 MPa,能量释放特性优异。同时,在反应产物分析中,发现大量钨的燃烧产物WO₃,表明Zr的固溶诱发了W的燃烧反应,有效提高了WZrZn合金的冲击反应特性。     

机械合金化合成Ni—Mo合金

采用机械合金化方法制备Ni_(100-x)Mo_x(x=20,30,38)合金,并采用X-射线衍射,扫描电镜,透射电镜研究该机械合金化过程合金的结构变化结果表明Ni_(62)Mo_(38)试详经高能球磨后产生了部分非晶化,而Ni_(80)Mo_(20)和Ni_(70)Mo_(30)都形成了非平衡的纳米晶体     

Fe-Zr-B非晶合金的机械合金化制备与非晶化机制研究

在高纯氩气保护下使用高能球磨法对原子组成为Fe60Zr40-xBx（x=10、20、30、40）的混合粉末进行机械合金化实验,成功地制取了非晶合金粉末.通过X射线衍射研究了混合粉体的非晶化过程,并用DSC分析了热动力学行为,讨论了该体系的非晶化机制.     

机械合金化粉末冶金制备块体非晶材料

从热力学和动力学角度比较了机械合金化和快速凝固制备非晶材料的成分差异,介绍了Desr6和Yavari等人提出的非晶形成的固态多层反应模型,评述了非晶粉末固结过程的影响因素,最后提出了在今后的研究及应用中需要重点解决的几个问题。     

利用机械合金化开发非晶态Al65Cu35-xTix合金

近年来开发成功一系列具有大玻璃形成能力的铜基非晶合金 ,如含Ｃｕ >5 0 % (原子 )的Ｃｕ Ｚｒ Ｔｉ、Ｃｕ Ｚｒ Ｔｉ Ｂｅ等 ,用铜模浇铸即可获得厚度≥ 4ｍｍ的非晶块体。日本东北大学的研究者新近又研究了Ｃｕ Ｚｒ Ｔｉ系合金中添加少量Ｙ的效果 ,研究了Ｃｕ Ｚｒ Ｔｉ Ｙ     

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。     

机械合金化制备非晶机制研究

简述了机械合金化(MA)制备非晶的特征。在概述机械合金化合成非晶原理的基础上,着重分析了ΔHm ix 0和ΔHm ix≈0两种条件下非晶形成的机制。结果表明,机械合金化过程中,合金组元的混合焓并不是非晶形成的决定因素,当|ΔHm ix|≈0时,其相变的驱动力来源于球磨供给的机械功。基于Desré和Yavari提出的机械合金化非晶形成动力学理论,计算得出A l-Pb合金系(A l-2.25wt%Pb)的非晶晶化的临界非晶层厚度值约为4nm。     

机械合金化制备Zn-Ni过饱和固溶体

采用机械合金化方法,以无水乙醇为球磨介质,制备了Zn70Ni30二元体系合金。用X射线衍射仪和扫描电镜分析了球磨后的合金粉末的物相和形貌。结果表明,使用高能球磨可以促使Ni向Zn中扩散,最终能形成Zn-Ni过饱和固溶体。采用Miedema半经验理论模型计算该合金系的相变驱动力,在此体系中ΔGS=–6.02kJ/mol<0,证明该体系具备生成过饱和固溶体的相变驱动力。     

机械合金化法合成Ti60Al40粉末及脉冲放电等离子烧结

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜对用机械合金化法制备的Ti60A l40纳米级粉末及其SPS烧结块体的形貌、组织及微观结构进行了研究。结果表明,Ti和A l的粉末随着球磨时间的延长有明显地细化趋势,球磨5h后产生非晶,20 h后完全接近非晶相。采用脉冲放电等离子烧结(SPS)技术,在1200℃温度下能够制备出较高硬度的Ti-A l金属间化合物块体材料。     

TiC弥散强化铁基合金粉末的研究

ＴｉＣ弥散强化铁基合金粉末的研究吴军，王成国，孙康宁（山东工业大学）机械合金化是通过高能球磨使材料实现固态反应而合金化的一种方法。它是６０年代末期为研制氧化物弥散强化的高温合金而提出的［１］，近年来也出现了碳化物弥散强化材料的研究报道［２～５］。目前...     

钼-钴-硅混合粉末的机械合金化研究

采用X射线衍射、扫描电镜及透射电镜研究了配比为Mo5-xCoxSi3(x=0．5，l，2)的混合粉末的机械球磨行为。结果表明：随球磨时间延长，混合粉末中首先形成Co，Si在Mo中的过饱和固溶体Mo(Co，Si)，高能球磨大大扩展了硅和钴在钼中的固溶度。进一步延长球磨时间，过饱和固溶体转变成为非晶。在球磨过程中，Mo(Co，Si)的晶粒不断细化，球磨至40h，晶粒尺寸约为8nm。球磨初期，内应力急剧增加。随球磨时间延长，混合粉末的颗粒尺寸增大，40h后，逐渐减小，且形状球化，100h后成为尺寸不超过100nm的球形粉末。