机械合金化工艺对高硅铝合金混合粉体粒径及形貌的影响

通过单因素和正交实验系统地研究在机械合金化过程中研磨体、研磨介质及球磨工艺参数等因素对高硅铝合金混合粉末粒径及形貌的影响作用.结果表明:球磨转速对机械合金化后粉末粒径有显著影响,且随着球磨转速的增加,粉末的中粒径逐渐增大和粒度的分布范围逐渐变宽、均匀性越差;在本实验条件下,采用聚氨酯球为研磨体、酒精为研磨介质、球磨时间12 h、球磨转速150 r/min、球料比15∶1条件下进行机械合金化可获得中粒径为5.78 μm且分布均匀的高硅铝合金混合粉体.     

球磨液体介质对Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4合金粉末粒度的影响

在球径、转速和球料比相同的情况下,分别采用溶剂汽油和甲苯作为滚动球磨的液体介质,对Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4合金粉进行了一系列的试验.测定了2种介质环境下,试样的粒度及氧含量与球磨时间的关系.结果发现,采用溶剂汽油作为液体介质时,较强的静电排斥力有利于球磨过程中粉末颗粒的分散,促进粉末的细化.     

高能球磨制备Zr-V纳米粉末

将初始Zr粉和V粉按一定比例混合 ,用高能球磨设备制备Zr V纳米粉末 ,利用XRD和SEM及TEM研究研磨过程中粉末的物相及粒度变化。结果表明 ,粉末的晶粒尺寸随研磨时间的增加而减少 ,适当增加转速 ,可以缩短晶粒细化时间 ;通过高能球磨可以制备出粉末晶粒尺寸在 10nm左右 ,粉末颗粒尺寸在 6nm左右的Zr V混合粉末     

球磨工艺对制备超细WC粉末的影响

通过对粉体粒径和微观形貌的分析,作者研究了球磨过程中球料比、转速、球磨时间和分散剂PEG对WC粉体(D_(FSSS)=2μm)的影响.实验在行星式高能球磨机上进行,采用湿法球磨,以无水乙醇为介质方式.结果表明,球料比过高将导致粉体不均匀化加剧,球料比由5∶1增加至10∶1,粒径降低约30%;提高转速可显著增大球磨效率,从150增加至250 r/min,粉体粒径减小约43%;随着球磨时间的延长,球磨效率逐渐降低,球磨前期效率较高,球磨8 h后粉体粒径细化约73%;然而,WC粉体在球磨12 h后发生团聚.添加PEG可明显达到分散效果,粉体粒径也相对较小.PEG/WC粉体经傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析,表明PEG在球磨过程中会逐渐反应裂解,研磨24 h后添加PEG将无分散效果.     

球磨工艺对医用Ti–Mg复合材料力学性能的影响

采用球磨+冷压制坯+微波加热烧结工艺制备Ti–15Mg复合材料,研究球磨工艺对Ti–15Mg混合粉末性能以及烧结后复合材料力学性能的影响。结果表明：以200 r·min-1球磨转速球磨8～10 h,随着球磨时间延长,混合粉末的平均粒径明显变小,粉末粒度分布逐渐集中在10～45μm区间,粉末的球形度增加。在长时间球磨过程中,软质镁颗粒受到强烈撞击、研磨,引起表面破碎,钛颗粒出现了体积破碎和表面破碎,最终导致软质镁颗粒包裹脆性钛颗粒。球磨8 h后,混合粉末未出现明显的氧化,混合粉末中钛、镁粉末分布较为均匀,复合材料的力学性能较为优良,符合作为医用材料的力学性能要求。在低球磨转速下,球磨转速的提高不会导致粉末性能和烧结后复合材料性能出现明显变化。最佳球磨工艺参数为球磨时间8 h、球磨速度200 r·min^-1,过程控制剂为正己烷。     

高能球磨法制备超细Al2O3粉末

采用高能球磨法制备超细Al2O3粉末,研究了球磨时间、球磨转速及工艺控制剂等工艺参数对Al2O3粉末粒度和形貌的影响。结果表明:在一定范围内,延长球磨时间,提高球磨转速均能有效地减小颗粒尺寸;在球磨过程中加入工艺控制剂,能有效地防止粉末粘附在磨球和磨罐上,并改善粉末颗粒的均匀性。在本文试验条件下,加入工艺控制剂乙醇,球磨转速为400r/min,球磨时间为30h等条件下,获得Al2O3粉末的D50为0.82μm,Al2O3粉末粒径分布在0.12～6.37μm范围内。     

球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响

采用单因素试验方法,研究了行星式球磨工艺参数如球料比、球磨时间、磨球直径、醇料比等对铜基粉末冶金摩擦材料混合料粒度分布的影响规律。结果表明,随球料比的增加,混合料的平均粒径不断减小,球料比为15∶1时,混合料的平均粒径最小,为1.345μm;球磨时间对混合料平均粒径的影响规律是随着球磨时间的增加混合料平均粒径先减小后增大;一定范围内的醇料比在湿磨过程中对研磨效率影响不大;相比于刚玉磨球,钢质磨球对于混合料的研磨效率更好。     

湿法球磨工艺参数对硅酸锆平均粒度的影响

对锆英砂湿法球磨加工中存在的问题进行了概述和分析,研究了湿法球磨中的球磨机转速、研磨时间、浆料浓度、填充率、球料比等工艺参数对硅酸锆的平均粒度的影响规律。研究结果表明,增加球磨机的转速,延长球磨时间,都会使研磨出的硅酸锆粒度变得更小,且硅酸锆平均粒度变化曲线都呈初期变化大,超过拐点后变化减缓的趋势。填充率和浆料浓度对硅酸锆平均粒度的影响类似,随着填充率或浆料浓度的不断增加,研磨出来的硅酸锆粒度越小,但总体上下降幅度不大,其变化幅度的差别主要来自于罐中水和空气的比例不同。球料比对硅酸锆的平均粒度影响显著,当球料比在2∶1到6∶1的范围内变化时,随着球料比增大,研磨出来的硅酸锆的平均粒度由6.55μm下降到1.82μm。     

MoSi2粉体球磨过程中的机械化学效应

采用激光粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器研究了金属间化合物MoSi2粉体在湿法球磨过程中粉体颗粒度、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律。同时,探讨了湿法球磨MoSi2粉体的显微结构特点及其细化机理。结果表明,细化主要发生在球磨初期,球磨40h后细化趋于稳定,球磨100h后MoSi2未发生晶型转变,其平均晶粒尺寸为14.2nm、平均粒度为0.140μm,粒度分布曲线呈现亚微米区和纳米区共存的双峰特征,晶粒尺寸和显微应变呈现ε=17.0844D-0.4468的逆变关系。颗粒的细化主要取决于球磨初期研磨介质进入微裂纹起到楔裂作用,加速粉体碎化;球磨后期研磨介质包裹在颗粒表面,防止团聚两方面的作用。     

粉末冶金工艺对纯铁磁粉芯力学性能的影响

在铁粉中添加耐热型树脂粘结剂,通过球磨使铁粉颗粒表面包覆一层均匀的绝缘膜,再利用模压和热处理制备纯铁磁粉芯,研究球磨工艺对铁粉形貌和粒径的影响,分析压制压力、热处理工艺以及粘结剂含量对纯铁磁粉芯力学性能的影响。结果表明,在转速400 r/min、球料质量比15:1、球磨时间10 h的条件下可将粉末研磨成适合于制备铁磁粉芯的鳞片状铁粉,平均粒径为100μm;在粘结剂总含量2.65%、压制压力1 200 MPa、压坯在N2保护气氛下500℃保温1 h条件下,获得的磁粉芯力学性能最佳,抗压强度达到502.98 MPa。     

论七面体球磨介质的球磨效率及对合金组织性能的影响

采用湿磨法制备WC-10%Co混合料过程中分别使用自行设计的七面体球磨介质和传统球形球磨介质进行对比,研究其球磨效率和球磨方式,并通过烧结后合金的性能来分析不同的球磨介质对合金组织性能的影响.结果表明:与球形球磨介质相比七面体球磨介质能提高球磨效率;七面体球磨介质的球磨方式更容易给粉末带来活性,导致混合料放置过程中增氧趋势增大,使得钴磁偏低,增加0.2%石蜡便可阻止粉末的氧化;七面体球磨介质适合制备原材料费氏粒度大于5.0μm的混合料,球形球磨介质适合制备原材料费氏粒度为0.8~5.0μm的混合料.     

低温固相反应法制备碱式碳酸锆

采用氧氯化锆和碳酸钠为原料进行低温固相反应,得到碱式碳酸锆钠前驱物,前驱物经过加稀盐酸和除杂后得到碱式碳酸锆.对碱式碳酸锆进行了红外光谱分析,并通过条件实验,研究了球磨时间、球磨转速对产物粒度和调酸pH对产物杂质含量的影响.结果表明:在对原料采用锆珠球磨、球磨转速150 r/min、球磨时间为2 h,对前驱物调酸除杂pH值稳定在3.9~4.1的最佳工艺条件下,制备的碱式碳酸锆产品平均粒度大约11μm,粒度分布均匀、分散性好、活性强、纯度高.     

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。     

气流磨工艺对Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.5合金粉末特性及磁性能的影响

采用气流磨工艺制备Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.5合金粉末,研究了转速对合金粉末特性的影响及研磨不同阶段的粉末粒度变化,分析了合金磁性能与转速的关系.结果表明,增加转速将细化粉末粒度,提高粉末粒度的均匀性;研磨前阶段粉末粒度明显大于研磨中、后阶段;在转速为3 500 r/min时,所制备的粉末平均粒度约为5 μm,离散度最小,得到合金磁性能最佳,剩磁Br=1.081 T,最大磁能积(BH)max=226 kJ/m3,内禀矫顽力Hcj=2 240 kA/m.     

磁悬浮碰撞研磨法制备铜/石墨复合粉体北大核心

采用新型的磁悬浮碰撞研磨法制备了铜/石墨复合粉体,研究了研磨时间、石墨添加量对复合粉体颗粒粒径、石墨缺陷等微观组织的影响,探讨了铜与石墨的结合状态,并分析了磁悬浮碰撞研磨法与高能球磨的效率。结果表明:球磨时间为3 h时,石墨添加量为10%的复合粉体粒径较小,均匀程度较高;复合粉体中铜颗粒为具有微应变的面心立方结构纳米颗粒,石墨中部分碳原子固溶于铜的晶格间隙中,颗粒表面被很薄的石墨层包裹;与高能球磨方法相比,磁悬浮碰撞研磨法具有更高的研磨效率。     

球磨条件对机械合金化粉末粒度的影响

试验测定了机械合金化过程中能量消耗及粉末粒度、形态与工艺条件的关系。结果表明,在球磨初期,球磨转速越高,粉末粒径越大。在球磨后期,粉末粒度随输入比能量的增加而减小。     

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。     

球磨参数对机械合金化制备Al_2O_3/Mo_5Si_3复合粉体特性的影响

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3/Mo5Si3复合粉体。利用XRD、SEM等对复合粉体在球磨过程中的物相转变和形貌进行表征,并对球磨参数对机械合金化过程的影响进行探讨。结果表明,原料粉体球磨10 h后转变为Al2O3/Mo5Si3复合粉体,反应较完全。随球磨时间延长,复合粉体细小均化,粉体粒度较小,球磨20h后粉体粒度在3~5μm之间,随球磨转速的提高,球磨时间延长,球磨提供能量提高,反应开始时间变短。     

混合料大小批研磨效率差异的影响因素研究

采用与大批生产相同的WC和Co原料进行YG类硬质合金ZD10制备的小批试验,通过金相组织观察及截线法分析大小批料生产合金的粒度,并对大小批硬质合金的矫顽磁力和钴磁进行检测。对比了大小批料的研磨效率,并分析了大小批研磨效率差异的影响因素。相同球磨工艺条件下球磨24h后,小批料的研磨效率更高,其HCP值比大批料平均高出0.025(kA/m)/h;小批料球磨18h与大批料球磨24h的研磨效率相当;将大批生产的球磨时间确定在24h,各批次合金的矫顽磁力平均值为11.36kA/m,正好是内控标准(10.4~12kA/m)的中间值,能够满足用户的需求。合金棒填充系数、磨筒转速、磨筒内部构造等均是大小批料研磨效率差异的影响因素。     

W/Cu 二元粉末的机械合金化研究

采用机械合金化法制备W/Cu微粉，利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光粒度分布仪考察了球磨过程中粉末形貌、组织及粒度的变化，着重分析了球磨介质对粉末细化的影响。