球磨环境对机械合金化合成纳米TiC的影响

以Ti粉和活性炭粉作为原始粉末在行星式球磨机(QM—ISP2)上进行高能球磨，分别在低真空、高真空、Ar、空气 H2和H2等不同球磨环境下机械合金化合成TiC。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术对合成产物进行物相和形貌分析，并用热力学和Maurice-Courtney模型等理论对其合成机理进行了探讨。结果表明，在5种不同球磨环境下用Ti粉和活性炭粉都能合成TiC，其中在H2环境下的合成速度最快。H2对TiC的机械合金化合成具有加速作用，其机理是H2不仅能促使Ti与活性炭粉末细化，使断裂的新鲜表面保持清洁，而且能使Ti的活性增强。     

机械合金化制备碳化钛纳米粉体的合成机理研究

本研究中,以金属钛(Ti)粉与环己烷为原料,利用机械合金化制备了碳化钛(TiC)纳米粉体。利用X射线衍射并结合Rietveld精修对球磨产物进行定性与定量分析;借助透射电子显微镜对产物进行形貌与元素以及结晶性进行分析;对球磨过程中TiC的合成机理进行了研究。结果表明,球磨产物中主相为TiC,另有少量残留的氢化钛(TiH2)与Ti;所制备TiC粉体易于团聚、颗粒度均匀、结晶性良好;TiC合成机理属于扩散型机制。     

Ti-Si-C三元机械合金化粉末热压制备Ti3SiC2

针对原有Ti3SiC2的制备方法存在烧结温度高、工艺控制困难的问题,以Ti、Si、C三元粉末为原料,分别采用普通混料和机械合金化对原料粉末进行混合,对混合后的粉末进行XRD、TEM和DTA分析,从而确定合成Ti3SiC2的真空热压工艺,并对经热压制备的材料进行组织结构分析。结果表明：机械合金化能降低合成Ti3SiC2的反应温度,使合成Ti3SiC2的过程更加充分,热压后的烧结体组织更加均匀,几乎没有成分偏析。     

Ti-Si-C体系低球料比机械合金化

为考察机械合金化参数对Ti-Si-C体系机械合金化效果的影响,采用三因素(转速、球料比、球磨时间)、四水平的正交实验对Ti-Si-C体系进行了低球料比机械合金化研究。利用XRD分析了机械合金化粉末的物相组成,应用Scherrer公式计算粉末的晶粒尺寸,并以粉末晶粒尺寸为目标参数对正交实验结果进行分析。结果表明:Ti-Si-C体系可以在4∶1的低球料比下通过机械合金化诱发自蔓延反应合成体积分数为66.11%的Ti3SiC2材料;在球磨时间不小于24 h时,三因素对机械合金化的影响能力为转速>球料比>球磨时间;在转速较低时,转速的增加对机械合金化的影响大于转速较高的情况,而球料比和球磨时间则表现出相反的趋势。     

机械合金化改善反应合成Ti3SiC2的条件

为改善Ti3SiC2的合成条件，利用机械合金化的方法处理原料粉末，并与通常采用的原始粉末直接混合粉末进行比较分析。结果表明，机械合金化有助于合成Ti3SiC2。根据DTA曲线确定合理的烧结工艺，对合成产物进行的XRD、断口的SEM以及EDAX分析，进一步证实了机械合金化粉末可以在较低的温度下(温度降低25℃)、较短的时间(时间缩短20％)内通过反应合成得到Ti3SiC2。     

高能球磨对TiC0.5/Cu(Al)复合材料组织和性能的影响

以Ti2AlC和Cu粉作为原料,分别采用滚筒球磨和高能球磨对原料粉进行预混处理,在1 150℃下原位热压反应制备了TiC0.5/Cu(Al)复合材料.实验结果表明,Al从Ti2AlC溶出进入Cu中,Ti2AlC分解并转变成TiC0.5相,然而滚筒球磨制备的复合材料中生成少量AlCu2Ti相.通过对原料粉高能球磨处理,制备后的复合材料AlCu2Ti相消失,细小的TiC0.5颗粒均匀分布于基体中.两种不同方法制备的复合材料的弯曲强度和维氏硬度试验结果表明,高能球磨工艺能提高TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度,同时维氏硬度略有降低.其中,高能球磨处理后制备的27％ TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度达到981 MPa,维氏硬度为2.43 GPa.     

机械合金化法制备TiNi合金及其表征

采用机械合金化技术,分别以Ti,Ni及Cu纯元素粉末制备Ti50Ni50合金及Ti50Ni45Cu5合金。利用X线衍射仪(XRD)分析球磨时间、球磨转速以及第3组元Cu的加入对粉末的组成、衍射峰强度和晶格常数变化率的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察不同条件下粉末的形貌。研究结果表明:随着球磨时间的延长,Ti和Ni的衍射峰强度降低,峰逐渐宽化并向低角度发生偏移;球磨8 h后,获得最大的Ni的晶格常数变化率,并使得粉末粒径最大程度地降低;适当提高球磨转速有利于合金化的进行,400 r/min的球磨转速能够使得Ni最强峰的衍射强度最大限度地降低,粉末粒径降低幅度达65 nm;在Ti和Ni中加入第3组元Cu后,合金化程度略增强。     

Ti-Al系粉末机械合金化的热力学分析

参考Miedema半经验理论 ,建立了Ti -Al系机械合金化 (MA)过程的热力学模型 ,计算了合金呈有序金属间化合物、无序固溶体和非晶态的形成自由能。对Ti50 Al50 不同球磨时间MA粉末的X射线衍射 (XRD)结果进行了分析 ,验证了该热力学模型的正确性     

Ti-Mg混合粉末的机械合金化过程

采用机械合金化方法,用行星式高能球磨机对Ti-Mg混合粉末进行机械合金化过程研究,用X射线衍射分析球磨的合金粉末结构,并用扫描电子显微镜分析样品的形貌和粒度.XRD分析结果表明,机械合金化可使Ti和Mg产生固溶体,且经过48 h球磨的Ti-Mg合金中未发现Mg的衍射峰,Mg溶入到Ti中,加宽和分散了Ti衍射峰,从扫描电镜的结果知道粉末颗粒很细,但聚集成团.     

TiC、TiN、Ti（C、N）粉末制备技术的现状及发展

综述了国内外近年来TiC、TiN、Ti(C、N）粉末的制备技术，分析了这些制备技术的工艺过程和工艺特点，讨论了存在的问题和发展趋势，寻求成本低廉的原材料，利用等离子、微波、激光、电弧等获得高温的新技术，并结合自蔓延合成、机械合金化等手段，低成本规模化制备高质量TiC、TiN、Ti（C、N）超细粉体正成为国内外关注的热点。随着研究深入和制备工艺的改进发展，更简便、经济、有效的制备技术将使TiC、TiN、Ti（C、N）粉末具有更广阔的工业应用前景。     

原位生成TiB2/Cu复合材料的研究

通过对Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ粉末在机械合金和烧结过程中结构变化的分析,研究了Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ体系原侠生成ＴｉＢ２的热力学和动力学,并建立了反应生成ＴｉＢ２的微观反应机制。结果表明：在Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ混合粉末机械合金化的后期及Ｃｕ（Ｂ,Ｔｉ）粉末加热烧结的前期有ＴｉＣｕ３生成;机械合金化的时间对ＴｉＣｕ３生成的开始温度及温度区间有一定的影响。随机械合金化时间的延长,生成ＴｉＣｕ３的开始温度及温度区间都几低温移动     

真空和乙醇保护球磨对Mg合金粉末的影响

分别考察了真空和乙醇保护球磨对Mg合金粉末的影响．图像分析球磨粉末的扫描电子显微镜照片，显示乙醇保护球磨的粉末粒度较真空保护球磨粉末小，分布范围较宽，但颗粒规则度较差．X射线衍射分析表明球磨过程中粉末的晶粒尺寸逐渐减小，存在晶粒稳定值，相比之下真空保护球磨得到了更细小的晶粒．球磨初期，由于沿惯习方向的滑移在乙醇保护下获得的粉末中出现了（002）织构，但随着塑性变形的随机化又逐渐消失．X射线能量色散谱仪分析和比较表明真空保护球磨粉末中引入的O和Fe杂质较少．综合比较认为真空保护球磨Mg合金粉末的质量较好，但乙醇保护球磨更好地揭示了球磨过程中Mg合金粉末微观结构的变化．     

Fe60 Co20 C20超细合金粉末的结构和磁性能研究

采用机械合金化方法制备出Fe60Co20C20超细合金粉末,对不同球磨时间的样品进行X射线衍射和磁滞回线的测量.X射线衍射分析结果表明:样品在球磨20 h后开始部分非晶化,在Fe-Co合金中加入C可促使其形成非晶;样品的晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,在一定的机械合金化条件下可获得Fe60Co20C20的非晶态超细合金粉末.VSM研究结果表明:球磨初期,样品的矫顽力增加;球磨20 h后,随着晶粒尺寸的降低矫顽力降低.机械球磨后晶粒尺寸是影响样品磁性能的主要因素.     

球磨工艺对Ti/HA复合材料原始粉料细化的影响

在不同球磨介质中对Ti+30%HA配比的原始粉料进行高能球磨,通过TEM,SEM和EDX对球磨前、后的粉末进行观察,研究球磨工艺对Ti/HA复合材料原始粉料细化的影响.研究结果表明:随着球磨时间的延长,采用干磨工艺时,HA粉明显细化,Ti粉的细化程度不明显,HA粉堆积覆盖在Ti粉大颗粒上;采用湿磨工艺时,HA粉和Ti粉都明显细化.表明湿磨工艺可以提高球磨的细化效果,提高HA粉在Ti粉中的均匀弥散分布程度.     

高能球磨Ti/Al复合粉固相反应烧结工艺

采用金相和能谱方法对Ti、Al箔的固相扩散反应行为进行了研究,建立了TiAl3相层厚度生长的计算公式.并在此基础上,探讨了球磨Ti/Al复合粉的两步固相烧结工艺.研究表明:两步固相烧结法可有效抑制烧结引起的粉末体变形,获得具有典型显微组织的致密烧结材料;尽管延长低温预烧时间可获得由TiAl与Ti3Al组成的热稳定性较好的组织,但组织致密度偏低,为了获得高致密的TiAl合金,仍需后续高温烧结.实验还表明,高能球磨促进了TiAl基合金组织细化,且球磨时间越长烧结组织晶粒越细小;双态组织中的层片组织含量随球磨时间延长而增加,但长时间球磨由于非晶化的出现又会引起层片组织含量下降.     

固液反应球磨制备TiAl,NiAl和FeAl金属间化合物

采用一种固液反应球磨专利技术制备了TiAl，NiAl和FeAl系金属间化合物，所谓固液反应球磨技术是在一定温度区间，球磨介质对金属液体进行球磨时，磨球和金属液体反应生成固态的金属间化合物粉末；为了加速反应进行，也可以在金属液体中加入与磨球成分相同的金属粉末。本研究对固液反应球磨与类似条件下的高能行星球磨(机械合金化)制备金属间化合物的试验结果进行了比较。发现固液反应球磨和普通的高能球磨机械合金化相比，具有更高的的效率，可以加快合金化的速率，能够生成机械合金化不能合成的金属间化合物。最后对固波反应球磨的机理和特点进行了探讨。     

粉末铁基高温合金的制备工艺研究

采用粉末机械合金化-温压成型-真空烧结等方法制备了氧化物弥散强化铁基高温合金MA956,并对其制备工艺和组织性能进行了研究。结果表明,高能振动球磨4h粉末颗粒细小均匀,已经基本实现了合金化,将其在120℃、500MPa条件下进行温压成型,压坯密度比常温模压工艺提高了0．3g／cm3;烧结温度对烧结体组织和性能有较大的影响,粉末压坯在1350℃烧结其致密度最高,为90．8％,且显微组织致密性好。     

Ti-MCM-41的合成及表征

以钛酸四丁酯为钛源并加入H2O2作为络合剂,在碱性条件下水热合成了不同n(Si)/n(Ti)的Ti-MCM-41.采用XRD、UV-Vis、FT-IR及N2吸附进行了表征.结果表明该分子筛具有规则的骨架结构,Ti全部以四配位的形式存在于骨架中.与其他方法相比,该方法操作简单、成本低,且重复性良好.对Ti物种与H2O2的络合机理进行了初步探讨.