高能球磨制备纳米TiO2/纳米晶Cu超细复合粉体

采用高能球磨法制备了TiO2/Cu复合粉体并采用X射线衍射(XRD)、显微图像分析仪等测试分析方法,对球磨过程中复合粉末相结构、组织形貌和粒度分布的变化进行了研究.结果表明:球磨24 h后可形成纳米TiO2粉体/纳米晶Cu复合粉体,Cu粉晶粒达59 nm;随着球磨时间的增加,纳米TiO2团聚体逐渐嵌入Cu颗粒中,被很好地分散开,呈弥散分布;同时复合粉体粒度细化到300 nm以下,比表面积大大增加,粉体也由球形逐渐地过渡到多角形.     

高能反应球磨制备氧化铝/碳化钛纳米复合粉体

研究了以二氧化钛、铝和石墨为原料,采用高能球磨制备α-Al2OdTiC纳米复合材料的可行性.对球磨不同时间后的粉末进行X射线衍射分析,并利用扫描电镜观察其微观形貌.结果表明:以微米尺寸的TiO2、A1和C为原料,利用高能反应球磨法可以制备出纳米尺寸的α-Al2O3/TiC复合粉末;球磨250 min后,原料粉完全反应,合成的α-A12OdiC复合粉体晶粒尺寸为15nm.     

高能球磨制备ZnSe纳米晶粉体

介绍了一种采用高能球磨方法制备ZnSe纳米晶粉体的新方法.通过实验获得了最佳球磨工艺参数.ZnSe粉体的XRD分析表明,在氮气保护下,球磨60 min即可获得纯立方闪锌矿结构,避免了ZnO相的出现.晶粒的尺寸用Scherrer公式计算为5 nm,用TEM直接观察的尺寸为10 nm左右.同时电子衍射分析也证明了所获得的纳米ZnSe粉体为立方闪锌矿结构.     

高能球磨制备ZnSe纳米晶粉体

介绍了一种采用高能球磨方法制备ZnSe纳米晶粉体的新方法.通过实验获得了最佳球磨工艺参数.ZnSe粉体的XRD分析表明,在氮气保护下,球磨60 min即可获得纯立方闪锌矿结构,避免了ZnO相的出现.晶粒的尺寸用Scherrer公式计算为5 nm,用TEM直接观察的尺寸为10 nm左右.同时电子衍射分析也证明了所获得的纳米ZnSe粉体为立方闪锌矿结构.     

高能球磨制备纳米CeO2/Al复合粉末

采用高能球磨法制备了纳米CeO2／Al复合粉末，并利用X射线衍射(XRD)、场发射显微镜(FEM)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等测试分析手段，对球磨过程中复合粉末相结构、组织形貌和成分分布的变化进行了研究。结果表明：随着球磨时间的增加，纳米CeO2团聚体逐渐进入Al颗粒中，并被很好地分散开来，呈均匀弥散分布；Al晶粒尺寸不断细化。     

nano-SiC_p/Al复合材料的高能球磨制备工艺

采用高能球磨粉末冶金法制备了10vol%nano-SiC颗粒增强纯Al基复合材料,研究了球磨时间和硬脂酸含量对复合粉末粒度和纳米颗粒分散均匀性的影响规律,并对复合材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,随球磨时间的延长,SiC颗粒在Al 中的分散均匀性变好,而复合粉颗粒的粒径先减小后增大,在球磨时间为15 h、过程控制剂硬脂酸含量为2wt%时复合粉末粒径最小.并采用此优化的混料工艺,制备出综合性能良好祅ano-SiCp/Al复合材料,其抗拉强度达到392.7 MPa,较纯Al提高了164.9%,伸长率达10.41%,较纯Al有所下降.复合材料的断裂机制是微孔聚集型断裂.     

高能球磨制备Fe-Cu纳米晶过饱和固溶体

对Fe-20at%Cu合金粉末进行了高能球磨,并利用XRD对Fe-Cu二元合金粉末在球磨过程中的物相变化进行了分析。结果表明,球磨30 h后形成了Fe(Cu)纳米晶过饱和固溶体。热力学计算分析指出,Fe-Cu二元系不具有形成过饱和固溶体的热力学驱动力。高能球磨在Fe-Cu二元互不溶体系中扩展固溶度的驱动力是动力学驱动。在随后的退火过程中,纳米晶过饱和固溶体发生分解。     

高能球磨制备纳米TiC粉末

应用高能球磨机,用Ti和C粉末在室温下全盛了纳米级TiC晶粒,并对合成后的粉末进行了微观组织分析,实验结果表明：用机械合金化（MA）法可以在比较短的时间内合成TiC粉末,其合成机理为机械碰撞诱发的自蔓延反应机理,经过球磨反应可以得到平均颗粒大小为5.641um,并且具有10nm左右的纳米晶粒TiC粉末,DAT分析表明,利用加热方法合成TiC必须在636.5℃以上才能进行,而通过球磨工艺可以使该合成过程在室温下进行。     

反应合成Ti3Al/TiC＋Al2O3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料.通过对粉料的X射线衍射分析、热分析（DSC）和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相.通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态.     

高能球磨制备纳米WC-Co复合粉末及其SPS烧结

本文采用高能球磨法制备纳米结构WC-Co粉末,并采用放电等离子体烧结方法(SPS)对该纳米粉末进行致密化。使用X射线衍射、SEM等手段分析了高能球磨对WC-Co复合粉末中WC晶粒尺寸和粒度的影响。发现经过90h左右的高能球磨,WC-Co的粉末粒度可以达到300nm左右,而WC的晶粒尺寸可以细化到8nm左右。经过SPS烧结后,合金中的WC相的晶粒尺寸可以保持在300nm左右,而Co多以fcc结构出现。     

Manufacturing a TiAl alloy by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering

A TiAl alloy was fabricated by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering from the mixed powders of Ti and Al. High-energy ball milling produced a kind of particular composite powders with an extremely fine altemative Ti and Al lamella structure. The composite powders not only possessed good consolidation and densification characteristics, but also resulted in the augment of nucleation rate of α and γ titanium aluminides during solid-phase reactive sintering After a series of processing, pressing, degassing, extrusion, and sintering, the resultant TiAl alloy presented high relative density and refined grain sizes of （α2 ＋ γ） lamella and γ phases. The compressive yield strength of the sintered TiAl reached 600 MPa at 800℃.     

Effect of high energy ball milling on displacement reaction and sintering of Al−Mg/SiO2 composite powders

High-energy ball milling and low temperature sintering were successfully employed to fabricate a metal matrix composite of Al reinforced with Al₂O₃ particulate. Nano- and/or submicro-sized SiO₂ particles embedded in an Al−Mg matrix particle can be obtained by high-energy ball milling. No new phases were found in the high-energy ball milled Al-0.4 wt.% Mg-14 wt.%SiO₂ powder. Milling of the Al−Mg−SiO₂ powder increased the sintering rate and decreased the sintering temperature. The hardness ofthe sintered Al−Mg−SiO₂ composite using the ball-milled powder was about twice that of a sintered composite using a mixed powder due to the fine and homogeneous distribution of Al₂O₃ particles formed by the displacement reaction between Al and SiO₂ during sintering.     

3Fe/Al混合粉末的高能球磨及环境介质的相互作用

利用Fritsch Pulversitte 5型行星式球磨机、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪研究了3Fe/Al元素混合粉末的机械球磨过程以及球磨过程中混合粉末与环境介质的相互作用.研究证实,球磨过程中存在颗粒断裂、冷焊机制,球磨20h产物为α-Fe(Al)固溶体,其表面生成一层由Fe2O3和Al2O3组成的氧化膜.     

Influence of high-energy ball milling on Al-30Si powder and ceramic particulate

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌＳｉａｌｌｏｙｉｓｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙａｓｐｉｓｔｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｄｕｅｔｏｉｔｓｌｏｗｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ.ＴｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌＳｉａｌｌｏｙｓｉｓｔｈｅｃｏａｒｓｅｐｒｉｍａｒｙｓｉｌｉｃｏｎｐｈａｓｅ,ａｎｄｍｕｃｈｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｈａ…     

Al-2.5%Pb合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化

用机械合金化方法制备了Al-2.5wt%Pb合金,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了Al-2.5wt%Pb合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化。结果表明,该合金粉末经30 h球磨后,可以获得纳米级Pb颗粒均匀弥散分布在Al基体上的组织。在随后的烧结过程中,纳米相Pb的长大可以用Ostwald熟化的经典-LSW理论来描述。     

Al-20% Sn-4.5% Cu合金在高能球磨和烧结中的组织

利用机械合金化方法制备Al-20%Sn-4.5%Cu合金粉末,将之压制成型后进行烧结.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)分析了Al-20%Sn-4.5%Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织变化.结果表明,该合金粉末经40 h球磨后,可以获得纳米级Sn颗粒均匀弥散分布在Al基体上的组织,并且形成了Al(Cu)过饱和固溶体;在随后的烧结过程中,Sn相尺寸仍保持在200 mm左右,Al(Cu)过饱和固溶体则以CuAl2相的形式脱溶析出.     

Preparation of TiAl alloy powder by high-energy ball milling and diffusion reaction at low temperature

In this paper, TiAl alloy powders were prepared successfully by high-energy ball milling and diffusion reaction in vacuum at low temperature. The titanium powder, aluminum powder, and titanium hydride powder were used as raw materials. The samples were characterized by scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FESEM), and differential thermal analysis(DTA). The results show that the alloy powders with the main intermetallic compounds of TiAl are obtained using Ti-Al powders and TiH_2-Al powders after heated for 2 h at 500 ℃,3 h at 600 ℃,and 3 h at 750 ℃,respectively.The average grain sizes of alloy powder are about 45 and20 μm with irregular shape, respectively. The prepared TiAl alloy powders are relatively pure, and the average quality content of oxygen in the alloy powders is0.33 wt%. The forming process of alloy powder contains both the diffusion reaction of Ti and Al,which gives priority to the diffusion reaction of aluminum.     

高能球磨工艺对Cu-10Cr-0.5Al2O3组织与性能的影响

利用高能球磨方法对Cu-10Cr-0.5Al2O3(质量分数,%)混合粉末进行预处理,采用电场活化烧结技术对球磨粉末进行烧结,运用XRD、SEM、硬度、断裂强度和电导率等测试方法研究球磨时间对Cu-10Cr-0.5Al2O3复合粉末烧结前后组织和性能的影响.结果表明随着球磨时间的增加,Cu晶粒更加细化,第二相分布更加弥散,以致烧结材料的强度和硬度逐渐增大,球磨20h后,烧结样品的强度和硬度分别达到952MPa和285HV;由于晶粒细化、高度弥散的第二相以及铜相的晶格畸变加强对电子的散射作用,烧结试样的电导率也随球磨时间的延长而逐渐下降,球磨20h后,烧结样品的电导率下降到51%(IACS).     

高能球磨对堇青石基陶瓷的相组成和相变机理的影响

采用X射线衍射(XRD))和扫描电镜(SEM)研究了由氧化物粉末制备堇青石陶瓷时，高能球磨及其后续热处理对堇青石陶瓷相组成和相变过程的影响，分析了高能球磨的作用机理；探明了经高能球磨的样品在低温烧成(900℃)时，首先出现了新的中间相镁铝尖晶石(MgAl2O4)，1100℃中间相消失。与未球磨的样品比较表明：高能球磨不仅能够降低堇青石的相转变温度，而且可以大幅加快中间相和原料相向α-堇青石转变的速度，同时发现提高烧成温度有利于中间相向堇青石的转变。研究了粉末状态对堇青石陶瓷相组成的影响，结果表明：加压成型易于使Si^4 、Mg^2 和Al^3 离子扩散，促进早期的固相烧结和后期的液相烧结，并影响各相的相对含量，有利于主晶相α-堇青石的合成，但对相的组成没有太大影响。     

Al2O3/Cu复合材料的内氧化制备及性能研究

采用高能球磨制备出亚稳态的Cu-1%Al（质量分数）合金粉,再将Cu2O粉与其一起进行高能球磨,然后将复合粉末压坯在N2保护炉中同时进行氧化和烧结,制备出Al2O3/Cu复合材料。分析了分别采用湿法球磨和干法球磨时的合金化效果,讨论了模压压力对材料性能的影响。结果表明,对于Cu-Al混合粉来说,采用湿法球磨容易产生分层,采用干法球磨具有良好的合金化效果;在本试验条件下,750MPa为最佳的模压压力,但烧结后材料的电导率还是偏低,因此有必要进行后续的处理来进一步提高材料的性能。