球磨时间对等离子烧结Al2024-TiN复合材料的影响

采用高能球磨(HEM)和放电等离子烧结(SPS)工艺制备了纳米颗粒增强超细晶Al2024-TiN(2%TiN)复合材料,研究了球磨时间对球磨后复合粉末形貌和组织以及对烧结后复合材料组织和性能的影响.结果表明:粉末形貌随着球磨时间而发生变化,当球磨时间大于30 h时,铝粉末的形貌和粒径不再发生明显变化,晶粒尺寸也稳定在36nm左右,但粉末堆积密度随球磨时间延长而增加;随着球磨时间增加,烧结样的相对致密度逐渐上升,其屈服和抗压强度先上升后下降,球磨40 h的烧结样的强度最高,屈服和抗压强度分别为734.2 MPa和871.6 MPa,仍保有10%的工程应变;具有相同晶粒尺寸的球磨40 h和50 h的粉末在烧结过程中发生了不同程度的晶粒长大,烧结后晶粒尺寸分别为145.4 nm和289.2 nm,球磨50 h的粉末晶粒长大更明显.     

低温球磨制备纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金

利用低温液氮球磨技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金纳米晶粉末,并采用X射线衍射(XRD)对材料在球磨过程中的晶粒尺寸和微观应变进行了研究,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差热分析(DSC)等测试方法研究了材料的固态相变以及热稳定性.研究表明,粉末晶粒尺寸随着球磨的进行逐渐减小,球磨10h后晶粒尺寸达到45nm;微观应变随着球磨的进行逐渐增大.粉末球磨过程中,MgZn2相逐渐减少,合金元素过饱和固溶于α-Al晶格之中.球磨10h后仅有少量的MgZn2相存在.制备的Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末在低于709K下加热,粉末晶粒长大速度较慢,表明Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末具有较高的热稳定性.     

放电等离子烧结制备Al-Zn-Mg-Cu纳米晶合金的组织

利用低温液氮球磨和放电等离子烧结工艺制备了块体纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金.采用X射线衍射(XRD)技术分析了材料的晶粒尺寸和微观应变,利用透射电镜(TEM)研究了合金微观组织的演变.结果表明:采用放电等离子烧结法制备的7000系纳米铝合金具有两种不同的纳米晶结构,以晶粒尺寸50～100nm的等轴晶为主,少量200～400nm的大晶粒为辅;烧结过程中发生再结晶及第二相析出,析出的第二相以η(MgZn2)为主,θ(Al2Cu)以及S(Al2CuMg))为辐.     

液氮球磨制备Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末及组织分析

利用液氮球磨技术制备了Al-Zn-Mg-Cu纳米合金粉末. 采用X射线衍射对材料在球磨过程中的固态相变、晶粒尺寸和微观应变进行了研究,利用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织. 研究表明,随着球磨的进行,雾化粉末中的MgZn2第二相逐步减少,并最终完全超饱和固溶于α-Al之中. 低速(200 r·min-1)球磨10 h后仍有少部分粗晶存在于粉末心部;高速(400 r·min-1)球磨能够使粉末纳米晶粒更加均匀. 材料经过低速液氮球磨6 h以后平均晶粒大小稳定在45 nm,并保持到10 h不再变化;增加主轴转速到400 r·min-1继续球磨5 h后,粉末平均晶粒大小降到34 nm. 微观应变随着球磨进行呈现先增大后降低的趋势.     

一种新型晶粒长大抑制剂对YG10硬质合金烧结行为的影响

研究了一种新型晶粒长大抑制剂对机械合金化制备的纳米晶WC-10Co复合粉末真空烧结行为的影响,探讨了其影响机理.研究结果表明:新型晶粒长大抑制剂有利于烧结致密化;在传统的过渡族元素碳化物基础上添加新型晶粒长大抑制剂,能明显提高复合抑制剂抑制晶粒长大效果,使WC晶粒在烧结过程中明显发生定向生长,抑制盘状WC晶粒的形成;含0.1%新型晶粒长大抑制剂的WC-10Co-0.8VC/Cr3C2纳米晶复合粉末压坯在1375℃烧结30 min后密度为14.48 g/cm3,WC晶粒尺寸为160 nm,显微硬度为2.150 GPa.     

机械合金化制备的Fe-Co-Nb-B纳米晶材料磁性

采用机械合金化方法,在摆振式高能球球磨机上制备Fe-Co-Nb-B纳米晶合金粉末,计算球磨后应力带来的晶格畸变对X射线衍射峰宽化的影响.样品有较高的比饱和磁化强度和矫顽力,在1 073 K烧结后,虽然消除了内应力的影响,但也使晶粒尺寸有所长大.     

W-1wt%TiC纳米复合材料的组织结构与力学性能

采用高能球磨结合热压烧结的方法制备了W-1wt％TiC纳米复合材料,并对其组织结构、室温力学性能进行了研究．结果表明,高能球磨能显著细化粉体、减小晶粒尺寸及增加晶格畸变,促进复合粉体的烧结致密化．烧结后,纳米TiC颗粒均匀地分散W基体中,TiC的颗粒尺寸约100nm,呈单分散状态,TiC颗粒与W基体结合紧密,界面上没有析出物出现．纳米TiC颗粒的加入起到细晶强化和晶界强化的作用,提高了复合材料的力学性能．W-1wt％TiC纳米复合材料的致密度、维氏显微硬度、弹性模量、抗弯强度分别由纯W材料的95．6％,3．32GPa,345GPa,730MPa提高到98．4％,4．33GPa,396GPa,1065MPa．     

等温处理对铝热法制备的块体纳米晶Fe_3Al晶粒尺寸和硬度的影响

为研究等温处理对铝热法制备的块体纳米晶Fe3Al平均晶粒尺寸和硬度影响,对制得的材料进行800～1 200℃的等温处理.通过XRD和TEM分析材料的晶体结构和平均晶粒尺寸,用布洛维光学硬度计测定材料的维氏硬度.结果表明:等温处理前后纳米晶Fe3Al的晶体结构未发生变化,均为无序bcc结构;材料的平均晶粒尺寸约为16 nm,在等温处理之后有所长大,1 200℃等温处理8 h后,平均晶粒尺寸达到最大值20 nm;纳米晶Fe3Al的维氏硬度约为481 HV,在等温处理之后略有减小,经1 200℃等温处理8 h,维氏硬度最小值为457 HV.     

利用反应热处理制备纳米晶WC-10Co复合粉末

对反应热处理技术(即高能球磨+热处理)合成纳米晶WC 10Co复合粉末的工艺进行了研究.DTA和X ray衍射分析结果表明:以W,Co粉和碳黑为原料的混合物经过一定的活化处理后,碳化钨可在572℃左右形成;当温度为800～1100℃,热处理时间为15～35min时,合成的纳米碳化钨晶粒尺寸为9～42nm.反应热处理技术是合成纳米晶WC Co复合粉末的一种可行的方法.     

纳米CeO_2/Ni60复合粉末的高能球磨法制备及其表征

以Ni60粉末和纳米CeO_2颗粒为原料,在氩气保护下采用高能球磨工艺制备了纳米CeO_2/Ni60复合粉末,并利用扫描电镜、X射线衍射和激光粒度分析仪等方法,对复合粉末的形貌、晶粒大小、微观应变及粒度分布进行表征和分析.结果表明:在球磨转速为350r/min,球料比为10∶1的条件下,随着球磨时间的延长,Ni60粉末晶粒不断细化,纳米CeO_2团聚体逐渐解聚,当球磨时间为10h时,纳米CeO_2颗粒均匀弥散分布在Ni60基体上,形成层片状复合粉末;经10h球磨后复合粉末的晶粒尺寸和微观应变分别为27.9nm和0.32%,并在球磨10h后,二者的变化趋于稳定.     

热喷涂用Ni60-B4C复合粉制备及涂层耐磨性的研究

采用高能球磨及化学镀镍技术来改善B4C颗粒的粒度、分布及其表面状态，制备了热喷涂用Ni60／（Ni／B4C）团聚粉和Ni60-B4C（包覆Ni）复合粉，采用亚音速热喷涂技术制备了其耐磨涂层，在自制的销盘式磨损试验机上进行涂层的磨粒磨损实验，结果表明：Ni60-B4C（包覆Ni）涂层与Ni60／（Ni／B4C）涂层相比更耐磨。     

机械合金化Fe40Ni40Si20纳米晶固溶体

机械合金化方法制备了Fe—Ni—Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的 相变行为,计算了晶粒尺寸及微观应变。结果表明,经36小时球磨可形成α-Fe(bcc)和γ-Fe(fcc) 两相混合纳米晶固溶体;继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72小时后可得单相γ-Fe纳 米晶固溶体。球磨晶粒尺寸可达12 nm,微观应变随球磨时间先增加后减小。     

Fe-P二元系机械合金化研究

采用机械合金化方法,用行星式高能球磨机对Fe基合金中的Fe100-xPx(x=5,10,17,25,33,50,67)二元合金系统进行机械合金化研究,用X射线衍射仪分析球磨后的合金粉末结构,并用扫描电子显微镜分析样品的形貌和粒度。结果表明,用机械合金化方法可使Fe和P在P的成份小于20at.%时产生固溶体,在P的成份大于20at.%时有相应的化合物FeP或Fe3P生成;Fe-P系统在球磨100h后平均有效晶粒尺寸约40nm,都达到了纳米量级;扫描电镜的形貌结果显示,粉末颗粒很细,但聚集成团。     

球磨过程中粉末的行为变化

在不同的球径、转速、球料比和球磨介质等条件下,对多种微细粉末（Ｆｅ,Ｃｒ,Ｎｉ,Ｍｏ,Ｃ,ＷＣ和ＴｉＣ）进行了一系列球磨试验．结果发现,采用高转速、大球料比、合适的球径以及湿磨状态可以改善球磨效果．另外,单质粉末的晶体结构类型是决定其球磨难易程度的一个重要因素．对于金属碳化物,则主要归因于其脆性的影响．此外,还探讨了单质铁粉在球磨过程中粒度与时间的数学关系．     

化学共沉淀法制备纳米级CoTiO3粉末

传统制备ＣｏＴｉＯ３的高温煅烧法具能耗高，颗粒长大得不到纳米级粉体的缺点，采用化学共沉淀法制备出的纳米级ＣｏＴｉＯ３粉末，粒径最小２５ｎｍ并可随退火温度不同得到相应的值。这种制备纳米级ＣｏＴｉＯ３粉体的方法在国内外未见报道。     

用球磨法制取WC—Co纳米粉

研究了利用高能球磨法制备纳米WC－Co混合粉末的可能性,以及球磨时间和WC－Co纳米粉末粒度的关系。结果表明：随着球磨时间的延长,WC－Co纳米粉末的粒度逐渐变小,当球磨时间超过30h后获得了粒度为100nm以下的WC－Co纳米粉末。     

冲击波作用下粉末颗粒效应及其形成过程

采用两种颗粒尺寸相差悬珠的高速钢粉末进行爆炸烧结机制的研究,发现了明显的“颗粒效应”,烧结过程首先在小颗粒变形量最大的尖角处发生熔化,在冲击波作用下使液体流激烈运动,加速了颗粒的熔化,最后使颗粒相互粘结在一起,达到烧结的目的。     

纳米TiO2薄膜的制备方法对NPC太阳电池性能的影响

采用溶胶凝胶法、粉末涂敷法在导电玻璃上制得纳米TiO2薄膜。X射线衍射实验表明该薄膜主要是锐钛矿相结构，透射电子显微镜测得薄膜晶粒尺寸为30nm左右，扫描电镜观察了薄膜的表面形貌。分析了这两种方法制得的纳米TiO2薄膜所组成的染料敏化太阳电池的性能，提出了一种新的制作纳米TiO2薄膜的方法。     

Mo-P合金机械合金化研究

采用高能球磨机,对Mo100-xPx(x=15,25,38,43,50,66.7,85,95 at.%)二元系统进行机械合金化研究,用X射线衍射仪对球磨后的合金粉末的结构进行了分析,用扫描电子显微镜对样品的形貌和粒度作了分析.结果表明在球磨100h后Mo-P系统的晶粒尺寸平均约为60nm.Mo和P在等成份附近时有相应的化合物MoP生成,其它成份时产生Mo(P)过饱和固溶体.     

Mechanical properties of TiO2-hydroxyapatite nanostructured coatings on Ti-6Al-4V substrates by APS method

TiO₂-hydroxyapatite (HA) nanostructured coatings were produced by atmospheric plasma spray method. The effects of starting powder composition and grain size on their mechanical properties were investigated. The microstructure and morphology were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). It is found that the coating with 10% HA has the best mechanical properties. Based on Rietveld refinement method, the mean grain size of the as-received powder (212 nm) extensively decreases to 66.4 nm after 20 h of high-energy ball milling. In spite of grain growth, the deposited coatings maintain their nanostructures with the mean grain size of 112 nm. SEM images show that there is a lower porosity in the coating with a higher HA content. Optical microscopy images show that uniform thickness is obtained for all the coatings.