机械球磨法制取超细碳化钨粉的研究

对振动球磨法制取超细碳化钨粉末进行了研究。试验中采用粗、中、细3种碳化钨粉末进行了不同球料比、不同球磨时间的试验。试验得出：延长球磨时间均可制取FSSS粒度小于0.5μm的超细碳化钨粉末；加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度，但对粉末的粒度分布无影响；球磨后的粉末粒度分布与原始粉末粒度分布有关；球磨时间延长，粉末晶粒尺寸减小、应力增大。     

热机械合金化法制备纳米晶W-Cu复合粉末

采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30 h后W的平均晶粒尺寸为41 nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1 200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。     

振动球磨制备Fe-6.5 %Si硅钢微粉

采用振动球磨法制备Fe-6．5％Si（质量分数）硅钢微粉，试验中对硅钢粉末进行不同球料比、不同球磨时间、干法球磨和湿法球磨制备微粉试验。结果表明：随着球磨时间的延长，颗粒尺寸变细，球磨12h后，颗粒细化速度变慢；加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度，但对粉末的粒度分布无影响；湿磨比干磨制粉效率高，粒度分布多在小粒级范围内。     

M42高速钢粉末球磨工艺优化及其SPS烧结

利用高能球磨法制备了不同粒度的M42高速钢粉末,并对其进行了放电等离子烧结(SPS)。测试了粉末粒度分布,观察了粉末及其烧结试样的形貌,探讨了高能球磨M42高速钢粉体的球磨行为特征及烧结试样的显微组织与性能。结果表明:在球料比7∶1下,随球磨时间增加,粉末细化速率先快后慢,48h后趋于平缓,且粉末的团聚不断加剧;球磨48h的粉末经在温度970℃、压力70MPa下保持10min SPS烧结的M42粉末高速钢相对密度为98.99%,热处理硬度为67.4HRC;随粉末粒度的减小,其碳化物更加细小、均匀,由于粉末的团聚化,其相对密度不断降低,而粒度对硬度的影响不大。     

粉末特性对烧结Sm2(Co、Fe、Cu、Zr)17合金磁性能的影响

为深入了解烧结Sm2(Co、Fe、Cu、Zr)17合金磁性能与所用粉末特性的关系,通过设计不同球磨工艺,对不同滚动球磨条件下所制粉末进行了粒度和氧含量的测量,观察了滚动球磨与振动球磨两种方式下所制粉末的颗粒形状.研究了粉末粒度与形状对合金磁性能的影响.实验结果表明,粉末粒度在4～6μm时对应的合金磁性能最高;粒度≥6μm时,随粒度增大磁性能下降;粒度≤4μm时,随粒度减小磁性能下降;规则形状粉末所制合金磁性能优于不规则形粉末.     

高能球磨对新型TiC钢结硬质合金组织和性能影响的研究

采用行星式球磨机对Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.5C-33TiC新型钢结硬质合金混合粉末进行高能球磨,对不同球磨时间粉末的形貌和粒度进行观察,测定了烧结后合金的密度、硬度和抗弯强度,并对其组织结构进行了分析.结果表明：球磨初期,粉末粒度迅速减小,粉末出现片状形貌,随着球磨时间增加,粉末粒度减小速度变缓,最后趋于稳定,片状形貌逐渐消失,不规则球形形貌增多.球磨过程中,Fe与其它添加元素（C、Mo、Cu）发生合金化反应.在一定时间内,随着球磨时间的增加,混合粉末成分均匀性增加,合金的密度、硬度和抗弯强度也明显提高.     

MA制备ODS钴基高温合金粉末的研究

为开发高性能的ODS钴基高温合金,通过机械合金化制备了Co-Cr-Ni-W-Y2O3的复合粉末,探讨了机械合金化对粉末颗粒大小,晶粒以及晶格畸变的影响,研究了加入过程控制剂对球磨粉末状态的影响。结果表明,随着球磨时间的延长,粉末粒度和晶粒都减小,晶格畸变增大;球磨8 h以上,粒度、晶格畸变变化趋势变缓,但球磨时间的进一步延长有利于元素更加均匀的分布;加入酒精球磨的粉末分散度明显比未加入酒精的粉末好,粒度更小。     

TiH_2/SiC粉末搅拌球磨及真空烧结制备超细晶钛

对TiH2/SiC混合粉末进行搅拌球磨,然后通过压制与真空烧结制备金属钛,研究球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数对球磨粉末粒度与显微组织的影响,并通过对烧结钛的组织观察与分析,研究此工艺制备超细晶钛的可行性。结果表明:适度提高转速或延长球磨时间有利于TiH2粉末的高效细化并提高粉末粒度分布的集中度;在球磨过程中没有发现TiH2分解和形成其他新相的现象;随球磨粉末的中位径D50和粒度跨度值ψ减小,烧结金属钛的晶粒度变得更小、更均匀。在600r/min转速下搅拌球磨8h后的TiH2/SiC粉末,在1050℃/3h条件下高真空烧结后得到平均晶粒度在5μm以下的超细晶钛。     

Mo(Si,Al)2粉末材料的机械合金化合成

通过机械合金化由MoSi2,Mo和Al粉末合成了Mo(Si1-x,Alx)2粉末材料,用X射线衍射分析了相的变化和粉末的晶粒度,用扫描电镜观察球磨后的粉末形貌与粒度,并根据Burgio模式估算了生成Mo(Si,Al)2相的球磨能.结果表明MoSi2,Mo和Al混合粉经高能球磨5 h后生成了MoSi2和Mo(Si,Al)2,没有单质粉末剩余,也无Al-Mo中间相产生;球磨40 h后的粉末粒度为亚微米级,晶粒度在21 nm～40 nm之间,Mo(Si,Al)2相的机械合金化合成机理为类自蔓延反应,其生成所需的球磨能量约为15.4 kJ/g.     

镍基高温合金粉末的高能球磨工艺研究

本研究采用机械合金化方法制备氧化物(Al2O3)弥散强化镍基高温合金预合金粉末.通过改变球磨工艺参数,分析了球磨转速和球料比对机械合金化过程的影响,对球磨后的粉末进行SEM分析、XRD分析、粒度测试和松装密度测试,得出最佳的球磨工艺参数。实验结果表明:Al2O3 弥散强化镍基高温合金机械合金化粉末尺寸随球磨转速的增加先减小后增大,当球磨转速为400rmp,球料比为20∶1时,合金粉末有较高的松装密度和较小的粉末粒度。     

W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉的制备

采用行星式高能球磨机制备W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉,研究了不同的球磨介质（研磨球）包括硬质合金球、不锈钢球、钨球和球料比以及不同的保护气氛N₂、Ar等对球磨后粉末性能的影响。采用XRD分析了粉末相变化、晶块尺寸和晶格畸变。采用SEM和EDX对球磨后粉末形貌和颗粒成分进行分析。     

高能机械化学法制备超微氮化钼粉体

在室温下通过自行设计的高能机械化学球磨机,使钼粉在NH3气氛下经过高能球磨得到超微氮化钼粉体.分别利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对制得的粉体结构和粒度进行分析.结果表明,在球料质量比为8∶1的情况下经过30 h球磨,得到了FCC结构的Mo2N粉体,粉体平均粒度在100 nm以内.机械化学反应过程中,一方面,NH3分子在清洁的钼金属表面的化学吸附起着重要的作用,为球磨过程中由于介质球碰撞所产生的储存于钼粉中的能量(界面能和缺陷能)提供了Mo-N化学吸附向氮化钼转变所需的激活能.另一方面,钼粉晶粒细化改变了Mo原子表面电子的不饱和性,从而促进了Mo与N的键合作用.在Mo与NH3的高能机械化学反应过程中,球磨转速的高低对整个反应的速度起决定性作用.     

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。     

高能球磨制备纳米WC-8Co复合粉末

对采用高能球磨法制备纳米WC-8Co复合粉末的工艺条件进行了研究。实验采用逐步优化方式,研究液固比、球料比、球磨转速、球磨时间对粉末的特性的影响。采用SEM扫描电镜观察粉末形貌,用EDX能谱分析了粉末中Co元素的分布,检测了粉末中Co的化学成分,确定了液固比参数,通过检测粉末的比表面和BET粒度的变化优化球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数,采用最优化工艺得到了粉末比表面为6.82m2/g、BET粒度为59.4nm,Co相分布均匀的纳米WC-8Co复合粉末。     

高纯度MoSi2粉末的合成与分析

采用机械合金化法、高能机械化学法、化学法+高能球磨法等3种方法实验合成MoSi2粉末,并对其成分和物相进行了分析。实验结果表明,化学法+高能球磨法可高效地合成出高纯度MoSi2粉末,其工艺为:按照Mo∶Si∶C=1∶3∶7(原子比)配制MoO3粉末、SiC粉末和碳粉的混合粉末,在1 200℃下,在刚玉管炉中,用50%Ar-50%H2混合气体对其还原12 h,获得MoSi2-SiO2混合粉末,用氢氟酸溶液除去SiO2粉末,获得纯MoSi2粉末,然后高能球磨4 h以改变其颗粒形貌和粒度组成。     

Modeling and Analysis of High-Energy Ball Milling Through Attritors

The effects of major processing parameters of attritor mills on ball milling efficiency (i.e., minimum energy consumption with maximum milling progress) are investigated using discrete element modeling (DEM). The major processing parameters investigated include the size of balls, ball volume fraction inside the canister, ball milling velocity, and design of the impeller shaft of the attritor mill. Their effects are studied through examination of the output parameters including the average speed of balls, maximum speed of balls, and torque applied on the impeller shaft. The torque on the impeller shaft represents the energy consumption during ball milling, while the difference between the maximum and average speeds of balls scales with the compressive pressure during “mini-forging” of powder particles trapped between the colliding balls and thus scales with milling progress (particle deformation and size reduction). The simulation reveals that the ball milling velocity, ball volume fraction inside the canister, ball size, and impeller shaft design are all important parameters for energy-efficient ball milling. In particular, high ball milling velocities can lead to larger particle deformation and faster size reduction with minimum energy consumption. Further, ball sizes smaller than the gap that will not be hit by impellers directly are good for high-energy-efficient ball milling. Otherwise, energy consumption increases substantially.

     

球磨电瓷废料制备透水砖粉体原料

研究了球磨工艺对电瓷废料球磨效率的影响,并以电瓷废料球磨粉体为原料制备了透水砖。结果表明：电瓷废料粉体的粒度随球磨时间的延长而逐渐减小,随着球磨转速的增加呈现先减小后增大的趋势,表明球磨效率先提高后降低。由于电瓷废料硬度高,随着大球磨球比例的增加,粉体粒度减小;当中球比例降低后,球磨粉体粒度又随大球比例的增加而增大。当装料量小于35%时,电瓷废料粉体的粒度逐渐上升,球磨效率逐渐降低;当装料量大于35%后,电瓷废料粉体的粒度上升速度加快,球磨效率迅速降低。通过优化电瓷废料球磨工艺并综合考虑透水砖性能,确定球磨时间为20 h、球磨转速为140 r·min^-1、瓷球大、中、小级配比为5:3:2、装料量为35%较为合适,球磨后电瓷废料粉体的中位径为4.1μm,筛余量为15%。以电瓷废料球磨粉体为主要原料制备透水砖,获得了抗压强度6.1 MPa、透水系数0.028 cm·s^-1的透水砖。     

高能球磨制备非晶粉末的形成机理及形成能力的研究综述

综述了高能球磨制备非晶粉末的热力学条件和动力学条件以及非晶转变机制,介绍了工艺参数对非晶形成的影响以及合金粉末在高能球磨条件下的非晶形成能力预测理论。对利用高能球磨制备非晶粉末时的合金成分设计有一定的意义。     

高能球磨工艺对Mo颗粒尺寸的影响

研究了高能球磨不同工艺对Mo粉末颗粒尺寸的影响。实验结果表明：使用无水乙醇作为球磨介质进行湿磨以及提高球磨的转速都可有效的降低Mo颗粒的尺寸。而且球磨初期Mo颗粒迅速细化，到10h左右，粉末粒径趋于稳定。