机械合金化3Y_2O_3-5Al_2O_3粉末的研究

研究了转速,球磨时间等球磨工艺对3Y2O3-5Al2O3机械合金化过程的影响。结果表明:在较低的转速下(250r/min),提供的球磨能量很低,只会细化粉体颗粒;提高转速(400r/min),会促使Y2O3发生晶型转变,由稳定的立方晶转变成非稳态的单斜晶;继续提高转速(500r/min),还会使混合粉体发生合成反应,生成YAlO3(YAP)。在转速为500r/min,球料比为20∶1的球磨条件下,3Y2O3-5Al2O3粉体发生固相反应的过程可分为两个阶段:第一阶段,Al2O3颗粒晶格畸变,快速细化;同时,高能球磨促使Y2O3发生了晶型转变。第二阶段,Y2O3晶型转变基本完成,并呈无定形化,Y2O3和Al2O3发生合成反应,生成YAlO3(YAP)。但在球磨条件下,难以合成Y3Al5O12(YAG)、Y4Al2O9(YAM)。     

机械合金化结合放电等离子烧结制备高软化温度Al_2O_3/Cu复合材料

Al_2O_3/Cu复合材料的软化温度是材料耐热性能的重要指标。本实验采用机械合金化法和放电等离子烧结法制备不同组分的Al_2O_3/Cu复合材料,并对Al_2O_3/Cu复合材料进行不同温度梯度的加热保温试验,探讨了Al_2O_3含量及其分散性对材料本身软化温度的影响,得到了性能优异的Al_2O_3/Cu复合材料,其软化温度区间为700~750℃,其导电率为74%IACS,硬度为142 HV。     

机械合金化制备SiC弥散强化铜基复合材料

用机械合金化(MA)制备了一种以SiC为增强相的Cu／sic复合材料,研究了机械合金化过程中SIC颗粒形貌、尺寸的变化,以及增强相的含量对复合材料抗拉强度、硬度、相对电导率及显微结构的影响。结果表明,Sic对于铜是一种有效的增强相,当SiC的质量百分含量为1％时,强化效果较佳,抗拉强度可达391MPa,相对电导率为50．2％,性能较优。     

机械合金化+热处理制备Ti_3AlC_2材料

采用3Ti/1.1Al/2C粉体为原料,通过机械合金化与热处理,制备高纯Ti3AlC2材料。采用XRD、SEM和EDS对试样的物相组成、微观形貌和微区成分进行分析与表征。结果表明,3Ti/1.1Al/2C粉体机械合金化9 h后,元素粉末间会发生化学反应,合成了TiC和Ti3AlC2的复合粉体材料。粉体材料的晶粒比较细小,颗粒直径约为0.5~2μm。同时产物中有一些坚硬、细小的块体出现,小块体中的TiC和Ti3AlC2晶粒发育良好,TiC晶粒大小约2μm,Ti3AlC2晶粒长约10μm、宽约2μm。对得到的机械合金化粉体进行热处理,经900℃保温2 h可获得组织细小(颗粒直径0.5~1μm)、高纯(96.6%)的Ti3AlC2材料。继续升温,会导致Ti3AlC2材料分解。温度升至1 300℃时,物相分析表明试样仅由TiC相组成,组织致密,TiC晶粒大小约5~10μm。     

机械合金化制备γ-TiAl+Ti2AlN纳米复合材料

研究了Ti₅₀Al₅₀混合粉末在氮气氛的机械合金化过程。球磨30h后Ti₅₀Al₅₀混合粉末已形成非晶合金;经适当的热处理,可原位形成纳米复合材料γ-TiAl+Ti₂AlN。     

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。     

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。     

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响

利用机械合金化法(MA)、磁力搅拌法(MS)、放电等离子烧结工艺(SPS)制备材料样品,研究了Al2O3含量对碳纳米管(CNTs)增强Cu基复合材料性能的影响。结果表明,加入Al2O3与碳纳米管增强相后的Cu基复合材料与纯Cu相比,磨损率降低了70.9%~85.7%,维氏硬度提高了11.6%~24.5%。当添加1.0%CNTs和1.6%Al2O3(质量分数)时所制备的复合材料的综合性能最优:相对密度为97.5%,维氏硬度为75.2 HV,热导率为272.45 W/(m·K),电导率为4.39×107Ω-1·m-1。     

Al_2O_3La_2O_3Y_2O_3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al2O3/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y2O3、La2O3稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al2O3La2O3Y2O3/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al2O3/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al2O3La2O3Y2O3/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.     

机械合金化与热等静压制备Cu–Cr–Mo合金

通过机械混合和机械合金化工艺制备Cu–9.3Cr–9.3Mo（质量分数）粉末,并利用热等静压压制Cu–Cr–Mo合金。采用X射线衍射和激光粒度分析等方法表征了粉末物相、组织分布和粒度;通过对相对密度、硬度、电导率等性能检测和微观组织观察分析了合金性能。结果表明,机械合金化过程可诱导Cu–Cr–Mo过饱和固溶体形成,合金的晶格畸变程度提高,晶粒尺寸和粉末颗粒尺寸减小,制备的合金块材硬度高,相对密度和电导率理想,综合性能优异。     

Al_2O_3弥散增强Cu基高导电率复合材料的制备及性能研究

采用高能球磨结合放电等离子烧结的方法制备0.5%、1.0%和2.0%的Al_2O_3弥散增强Cu基复合材料。研究Al_2O_3在Cu基体中的分布状态,以及对复合材料强度、硬度、导电性能和摩擦系数的影响。结果表明:弥散分布于晶界处的Al_2O_3颗粒导致复合材料的硬度和抗拉强度都提高,而伸长率、电导率降低和摩擦系数降低。1.0%Al_2O_3/Cu复合材料的相对密度达到98.22%、电导率为48.38 MS/m,硬度102.7 HV,抗拉强度264.97 MPa,摩擦系数0.28。     

氧化铝增强铜基复合材料机械合金化粉末的制备

对机械合金化制备氧化铝弥散强化铜粉末的工艺进行了研究,通过观察合金化后材料的微观形貌,确定了机械合金化的工艺参数。     

原位合成NiAl(FeAl)/TiB_2+Al_2O_3复合材料

Al2O3+TiB2复相陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高导热、低膨胀系数、高耐磨性、高温化学稳定性等优良的性能,但由于两种材料都属于硬而脆的材料,复合后仍然存在脆性大、裂纹敏感性强、抗机械冲击性和温度急变形差等缺点.为了克服这些缺点,在陶瓷相中添加金属间化合物(NiAl或FeAl).X射线衍射结果表明,合成产物的主要组成相分别为Al2O3+TiB2、Al2O3+TiB2+NiAl及Al2O3+TiB2+FeAl,进行燃烧合成反应.通过对不同成分反应产物的相对密度、强度、断裂韧度对比,可知产物的相对密度在FeAl含量为15%时达到最高99.5%,Al2O3+TiB2+NiAl体系中在NiAl含量为20%时达到最高98.5%.随着金属间化合物含量的增加,合成复合材料的硬度下降,而断裂韧度提高.     

机械合金化制备W-Ni-Cu纳米复合粉末的研究

采用机械合金化(MA)制备W—Ni—Cu纳米复合粉末，对粉末的晶粒尺寸、粒度、松装密度、振实密度进行了测定和分析，并研究了过程控制剂(PCA)对粉末性能的影响。     

微波场中利用溶胶凝胶法制备Al_2O_3/Cu复合材料

弥散强化铜基复合材料制备的关键是如何向铜基体中引入弥散强化相以及控制弥散相的粒径、分布等。本研究采用溶胶-凝胶法与微波加热、微波烧结相结合的方法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料,并与普通电阻炉工艺制备的复合材料各项性能进行对比。     

机械合金化法制备Ag/SnO_2(12)材料的组织与性能研究

采用机械合金化、冷等静压成型、烧结、热挤压等粉末冶金技术集成的方法制备Ag/SnO2(12)材料,并对其组织与性能进行研究。研究结果表明:通过机械合金化的方法获得的Ag/SnO2(12)复合粉末,粉末颗粒形状不规则,为多层片状银的叠加,粒径的范围在20～50μm,SnO2颗粒细小且均匀弥散镶嵌于Ag基体中;Ag/SnO2(12)复合材料中SnO2颗粒细小,组织均匀,力学性能良好,但由于材料采用粉末冶金方法制备,不可避免的存在少量的孔隙,从而影响了材料的电学性能,电阻率偏高;其断口形貌为解理脆性断裂(宏观)和准解理断裂(微观)的综合。     

机械合金化Cu—5Cr合金的组织性能研究

研究了机械化金化制粉，热静液挤压致密制备的Ｃｕ－５Ｃｒ合金的组织与性能，机械合金化Ｃｕ－５Ｃｒ合金由于细晶强化和弥散强化的作用，具有很高的强度（σｂ≥７５０ＭＰａ）经热处理后，合金具有较高的延伸率（δ≥８％）和导电性（≥６０％ＩＡＣＳ）。材料晶粒达到０．１μｍ级，析出的Ｃｒ粒子的达到纳米级。     

HNO_3胶溶对Al_2O_3薄膜性能的影响

以异丙醇铝为前驱体,HNO3为胶溶剂,采用溶胶-凝胶法制备Al2O3膜。考察HNO3浓度对溶胶及薄膜的影响,通过TG-DTG,XRD,AFM,BET等表征手段对溶胶的稳定性及黏度,薄膜的热稳定性,物相组成,表面形貌,微孔结构及分布等进行综合分析。结果表明:随HNO3浓度增大,溶胶黏度增大,HNO3浓度为5 mol/L时溶胶发生团聚;薄膜的热稳定性较好,高于500℃加热薄膜几乎没有质量损失;随烧结温度升高,薄膜中的γ-AlOOH逐渐向γ-Al2O3转变,薄膜因此变得更加稳定;薄膜表面较为平整,微孔分布均匀,平均孔直径为4.22 nm。     

高炉炼铁工艺中Al2O3的影响及适宜w(MgO)/w(Al2O3)的探讨

 高Al2O3铁矿石使用量的增加导致高炉炉渣Al2O3含量大幅度攀升。针对高Al2O3铁矿的高炉冶炼,定量综述了Al2O3对烧结工艺、烧结矿冶金性能、高炉冶炼产生的负面影响,分析了中国高Al2O3的高炉冶炼现状以及高Al2O3渣高炉冶炼应采取的措施,重点探讨了高炉炉渣适宜的w(MgO)/w( Al2O3)比。