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.     

复合石墨烯的废铅膏资源化利用新工艺

采用原子经济法处理铅酸电池废铅膏以制作正极原料,正极废铅膏经洗涤干燥并粉碎成适当粒度的颗粒后,与一定氧化度的铅粉、石墨烯混合进行球磨反应,然后按照工厂现行工序,以球磨粉料作为原料,制得了铅酸电池管式正极。结果表明,为降低正极废铅膏回收利用制备正极板的成本,以正极废铅膏为原料的适宜球磨条件为：球磨时间6 h、球磨转速400 r/min、石墨烯添加质量分数为0.1%、氧化度80%的铅粉加入量为废铅膏质量的40%。相比传统铅粉原料,处理过的球磨粉料所制正极板的容量和寿命分别提升了2.9%和1.4%。     

球磨法制备铈基稀土抛光粉及其抛光性能研究

以碳酸镧铈和氟化铵为原料,采用球磨法制备前驱体氟碳酸稀土,焙烧后得稀土抛光粉,考察球磨时间、球料质量比及球磨速率对稀土抛光粉性能的影响。通过XRD、粒度分析对粉体的物相、粒径分布进行表征,用激光共聚焦显微镜观察抛光后玻璃的表面光洁度及粗糙度。结果表明,随着球磨时间、球料质量比及球磨速率的增大,稀土抛光粉的粒度呈先减小后增大的趋势;随球磨时间的延长,氧化铈主衍射峰强度增强,半高宽增大,粉体的晶粒尺寸减小;最佳球磨参数是球磨时间为3.5 h,球料质量比为10∶1,球磨速率为300 r/min。利用上述条件下制备的稀土抛光粉对Φ7 cm的K9玻璃进行抛光,其抛蚀量为1.5525 mg/min,与抛光前K9玻璃相比较,抛光后其表面粗糙度降低,在259μm×257μm范围内面粗糙度Sa降为0.025μm。     

烧结温度与混粉比例对双尺度钛合金组织与性能的影响

采用高能球磨-放电等离子烧结技术制备具有双尺度显微组织的Ti-6Al-4V合金,并研究烧结温度和加入未球磨粉末的比例对烧结试样显微组织及力学性能的影响。实验结果表明:当球磨时间为6 h时,由于球磨粉末内部的应变量不均匀,球磨粉末烧结试样的显微组织均由粗晶网篮组织和细晶等轴组织组成。随烧结温度升高,烧结试样的密度逐渐提高,细晶区的晶粒尺寸逐渐增大,材料强度呈先上升后下降的趋势。在球磨粉末中加入一定比例的未球磨粉末可显著提高烧结材料的塑性,并且保持较高的强度。当球磨粉末与未球磨粉末按质量比4:1混合、SPS烧结温度为850℃、保温时间为4min时,烧结材料相对密度达到99.0%,细晶区晶粒尺寸为1~2μm,烧结试样获得最佳强度-塑性组合,其拉伸屈服强度为1012 MPa,断裂强度为1056 MPa,伸长率为10%。     

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。     

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。     

机械合金化对Fe-Cu粉末烧结性能的影响

本文讨论了Fe-Cu复合粉体经球磨后的烧结性能变化情况,通过对球磨后Fe-Cu复合粉体进行XRD、DSC分析,探讨球磨过程对Fe-Cu粉体以及烧结体性能的影响.实验结果表明:随着球磨加工的进行,粉体的晶粒尺寸减小,晶格常数变大;由于在粉体中储存了大量能量,从而降低了复合粉体的烧结温度,改善了烧结体的强度和硬度;经50 h球磨后,粉体在800℃烧结,其抗弯强度提高了35%以上.     

包裹型SiO2/Al复合粉体的制备及烧结性能研究

为了克服金属陶瓷两相分布不均、界面不润湿和难以烧结致密等难题,采用球磨技术将增强相均匀包裹在基体材料表面,研究包裹型SiO₂/Al复合粉体的球磨制备工艺及其烧结性能,提高金属陶瓷的综合性能。结果表明,随着球磨时间的延长,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,球磨6 h获得的复合粉体比表面积最大,达到8.1 m2·g?1。随着球料比的增大,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,说明SiO₂包裹在Al粉表面的量呈现先增多再减少的趋势。随着球磨转速的增大,SiO₂/Al复合粉体比表面积先增大后减小。随着烧结温度的提高,SiO₂/Al金属陶瓷表面硬度先增高后降低,在烧结温度为900 ℃时,SiO₂/Al金属陶瓷的表面硬度达到最高。球磨时间为6 h,球料比为2:1,球磨转速为360 r·min?1,烧结温度900 ℃可以获得性能较佳的SiO₂/Al金属陶瓷。     

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.     

球磨系统自动控制技术开发

<正>介绍某碳素厂磨粉系统中成功开发和引进电耳技术、高效转子离心分级技术、球磨粉粒度在线自动检测技术和计算机反馈技术等整套球磨系统自动控制技术的过程,这些技术不仅能大幅度提高球磨粉制备的工艺控制水平,而且还解决了长期以来球磨系统存在的球磨粉控制不稳定、磨粉效率较低和混捏粘结剂投入量波动大等问题。     

粉末冶金制备的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料的组织与性能研究

采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的口钛合金基体的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料。研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35Nb2．5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变化,球磨时间对烧结复合材料的微观组织和性能的影响。结果表明：随着球磨时间的增加,Ti35Nb2．5Sn5HA粉末的颗粒尺寸逐渐减小,Nh和Sn开始与Ti发生固溶,形成Ti的过饱和固溶体,而且α-Ti也开始向β-Ti转化。当球磨时间达到12h,球磨粉末中α-Ti完全转化为β-Ti,粉末颗粒的平均尺寸为500nm左右。12h球磨的粉末烧结制备的复合材料具有超细晶粒尺寸,晶粒平均尺寸为200nm,这种复合材料的维氏显微硬度可以达到10187．3MPa。     

固态反应法合成TiC

采用X射线、电子探针、DTA等方法,研究了Ti和C粉在机械合金化过程中的结构转变、晶粒度、颗粒度、形态、组织特征及微观结构变化规律。结果表明,通过自蔓延的模式在2小时左右可以生成纳米晶体TiC,TiC的晶粒度随球磨时间的延长变小,10小时可达7nm。晶格常数开始稍微变大,随后变小。     

球磨时间对钨粉粒度分布及形貌影响

通过改变球磨时间,获得不同粒度分布的钨粉颗粒,分析球磨时间对钨粉粒度分布和形貌特征的影响,提高粒度分布在目标区间（5～11 μm）的钨粉颗粒体积分数。结果表明,球磨的前2 h对原料中大颗粒钨粉的影响较大,钨粉颗粒最大粒径由134 μm迅速下降到20 μm左右。随着球磨时间的增加,钨粉粒度分布指标减缓下降,除粒径变小外,颗粒形貌基本无变化,但是在球磨10 h后开始出现团聚现象。综合分析可知,球磨时间的改变对钨粉粒度分布指标影响较大,球磨时间为8 h时,可获得粒度分布最窄的钨粉颗粒,在目标区间的钨粉颗粒体积分数达到75%。     

机械球磨制备Al-Pb合金

通过对Al-Pb混合粉进行不同时间的机械球磨，采用扫描电镜、电子探针对混合粉颗粒的形貌和组织结构进行了观察，并测试了球磨粉末的显微硬度和致密性能，结果表明：在机械球磨过程中，Al-Pb混合粉的颗粒尺寸初期增大，随后逐渐减小，最后趋于稳定；Al-Pb混合粉形成了层片状的复合粉，随球磨时间延长，层片变薄，最后层片组织断裂为细小弥散的颗粒；随球磨时间延长，Al-Pb复合粉的硬度增大，压制密度降低。最后将球磨6小时的Al-20Pb复合粉用挤压比为4的模具进行包套挤压，得到了高致密度的Al-20Pb合金材料，其孔隙度只有3％左右。该合金中Pb相的尺寸平均只有几个微米，且分布比较均匀。     

球磨时间对锰方硼石显微结构和发光特性的影响

使用三维震动高能球磨机对选矿后的锰方硼石粉末进行球磨, 球磨时间设定为30、40及50 min, 采用透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)以及X射线衍射仪(X-raydiffraction, XRD)对球磨后锰方硼石粉末的形貌和结构进行表征, 利用Scherrer公式计算样品半高宽和晶粒尺寸, 并讨论球磨时间对锰方硼石发光特性的影响。结果表明, 锰方硼石经30、40、50 min高能球磨后, 样品粒径分别达到0.37、0.29、0.28 μm; 随球磨时间增加, 锰方硼石衍射峰明显宽化, (202)、(114)、(404)晶面的衍射峰强度明显降低, 晶面为不完全解理面; 锰方硼石样品发光强度随球磨时间增加明显降低。     

Al-Pb粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变

采用XRD，SEM，TEM和粒度分析仪对Al-15％Pb和Al-15％Pb-4％Si—1％Sn—1．5％Cu(质量分数，％)混合粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变进行了研究。结果表明：混合粉末经球磨后都可以获得纳米晶，球磨对Pb的细化明显大于对Al的细化作用；在相同的球磨时间下，添加有Si，Sn，Cu混合粉末的Al，Pb晶粒更小，其获得纳米晶的时间更短。由于冷焊与断裂在MA不同阶段的主导不同，Al-15％Pb-4％Si-1％Sn—1．5％Cu粒子经历了快速长大、快速减小和慢速减小3个阶段；而Al—15％Pb粒子细化则是增大-减小的反复过程，在球磨过程中Si作为硬度高的脆性粒子难于完全实现合金化，而Sn，Cu合金化速度较快。     

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。     

Milling of Carbide-Steel Powder Components and Their Mixtures in an Attrition Mill

Milling of wear-resistant steel and titanium carbide powders is studied with an attrition mill rotation rate of 980 rpm. The physical and technological properties of powders and particle size are determined. Particle shape and the change in material chemical composition during milling are studied. It is established that steel powder cannot be milled to particle sizes less than 3.6 μm whereas a mixture of steel and titanium carbide can be milled to a fine state (0.3 μm). Powders with a size of about 1 μm neither flow nor are formable. Use of benzene as a milling medium makes it possible to prevent steel powder oxidation, but the carbon content in titanium carbide decreases. During milling of the main part of the charge to a fine state rather large steel particles (up to 50 μm) remain.     

Effect of the method of introduction of Y2O3 into NiAl-based powder alloys on their structure: II. Mechanical activation

Effect of mechanical activation of NiAl powders produced by calcium hydride reduction in an attritor and a ball mill on the specific surface, the oxygen concentration, the strain hardening, and the coherent domain size (CDS) of the powders is studied. It is found that the powder specific surface milled in the attritor for 10–15 h is larger by a factor of 1.7–1.8 and the oxygen concentration in a powder is lower by a factor of 1.35 as compared to the its milling in the ball mill for 150 h. The powders milled in the attritor for 15 h have the level of microstresses higher by a factor of ～2.4 and the CDS smaller by a factor of 2 as compared to the powder treated in the ball mill for 150 h. When milling a powder in the attritor, the milling time decreases by a factor of 10 and the degree of powder refinement increases, which improves the technological characteristics of the powders. As a result of the combination (in one operation) of mechanical activation of an NiAl intermetallic matrix powder in the attritor and the introduction of dispersed particles of a refractory oxide Y₂O₃ powder, the produced composite alloy has a density close to the theoretical one and has no aggregates of dispersed oxide particles at grain boundary junctions. Submicro- and nanosized oxide particles are homogenously distributed in the intermetallic matrix volume, which is characterized by a homogeneous distribution of nickel and aluminum.     

机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn合金的结构和性能研究

利用机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn系合金粉末,借助差示扫描量热仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等,研究了Sn含量对合金熔化温度、球磨时间对合金粉末的物相组成及显微结构的影响。研究表明:Sn对合金的熔化温度有显著影响,随Sn含量增加合金熔化温度下降趋势减缓;当Sn含量为30%时,合金熔化温度最低为539.3℃。球磨40 h时,(Ag-Cu28)-30Sn粉料合金化完全,其物相组成为Ag4Sn、Cu3Sn和Cu6Sn5。球磨初始阶段(Ag-Cu28)-30Sn粉料颗粒异常长大,球磨至40 h时合金化完成,颗粒断裂和焊合达到平衡,合金粉末粒度均匀,平均粒径约为5~10μm。