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.     

机械合金化制备Nb_3Al超导体的工艺研究

利用机械合金化方法制备了一系列不同的Nb3Al块材,研究了球磨时间及退火温度对Nb3Al超导体成相及超导性能的影响,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和磁学测量系统等详细分析了不同制备条件下Nb3Al超导体的相成分、微观组织结构,以及超导性能的变化.结果表明:将Nb和Al粉末混合后,利用高能球磨设备,球磨1 h即可以生成Nb(Al)ss过饱和固溶体;当球磨时间增加到10 h时,样品粉末发生了非晶化.通过调节球磨时间、退火温度,成功制备出超导起始转变温度达到15.3 K的单相Nb3Al超导体.     

球磨工艺对SiC和Al复合粉质量的影响

采用高能球磨技术制备了SiC和Al复合粉,利用扫描电镜对复合粉进行观察和分析.研究了球磨转速、球磨时间、碳化硅粒度以及SiC与Al质量比对复合粉粒度、均匀性和致密性的影响.结果表明,随着球磨时间的延长或转速的升高,颗粒的细化程度和均匀性都明显增加;采用双粒度的碳化硅颗粒与铝粉混合时,复合粉的致密性和均匀性提高更大.     

球磨法制备Al-V-Fe纳米晶粉末及其Mssbauer效应

采用机械合金化法制备Al V Fe纳米粉末 ,通过测定M ssbauer效应 ,研究了不同球磨能量对制备Al V Fe纳米粉末的影响·结果表明 ,振动球磨与高能球磨所制备的Al V Fe纳米粉末结构均由非晶和α Al纳米晶组成 ,其非晶含量随着球磨能量的增加而有所不同·     

高能球磨法和添加LiF低温烧结MgO陶瓷及其微波介电性能的研究

采用高能球磨法,以氧化镁为原料,在不同球磨时间得到粒度大小不同的氧化镁粉体颗粒.高能球磨25h的粉体添加不同摩尔含量LiF,即按照公式MgO(1-x)-LiFx(x=0.01~0.08)利用普通球磨罐充分混合,并且在900℃烧结.使用X射线衍射仪,激光粒度分析仪,扫描电镜,网络分析仪对样品进行表征,结果表明:高能球磨法能够有效降低粉末的平均颗粒尺寸,并且高能球磨和添加LiF的双重作用可以显著降低MgO陶瓷的烧结温度.高能球磨25h的纳米粉添加5mol%(x=0.05)含量LiF在900℃烧结的MgO陶瓷表现出较为优秀的性能.     

Cu-Zn-Al_2O_4复合粉末的机械合金化反应

采用X射线衍射仪、电子扫描、TEM透射电镜和DTA差热分析等手段,研究了在Ar气氛保护下Cu-Zn-Al2O4粉在高能球磨过程中发生的机械合金化反应,分析了不同球磨时间对α-Cu的晶格常数和粉体成分、形貌、热稳定性的影响.结果表明:随着球磨时间延长,Cu的晶格常数不断变化,晶粒尺寸可细化至22nm;高能球磨120h后,可获得纳米氧化铝颗粒弥散分布的Cu-Zn复合粉末;Cu-Zn-Al2O4混合粉在700-850℃之间加热时,会出现Al2O4的晶化转变,球磨时间越长,Al2O4晶化转变温度越高,固溶体的熔点温度降低,球磨60h后熔化温度可降为1045℃.     

Al3Ti及其L12型变异合金的制备

以Al、Ti、X（X=Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等）高纯度粉末为原料,以高能球磨机和真空热处理炉为设备,将原料按Al3Ti或Al3Ti—X合金化学计量比配合,添加少量过程控制剂,适当控制转速、球料比,磨球直径等球磨工艺参数,在氩气保护下球磨30h后,在真空热处理炉中经过600～800℃低温热处理,成功制备出了Al3Ti及其L12型变异合金。该方法制备的合金纯度可达95％以上,而且简单易行,经济高效。可望实现Al3Ti合金的工业化生产。     

锂离子电池Sn-Co-C复合材料的制备及性能

以金属锡粉(Sn)、金属钴粉(Co)和乙炔黑为主要原料,综合利用固相烧结和高能球磨的方法制备出Sn-Co-C复合负极材料,采用XRD、SEM、EDS和恒电流充放电等技术对材料进行了表征和电性能测试.实验结果表明:高能球磨处理后,Sn-Co-C复合材料颗粒尺寸减小,首次放电容量显著提升,为476.8 m Ah/g;经过30次循环后可逆容量仍保持在394.4 m Ah/g.     

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。     

球磨Mg17Al12纳米晶/非晶合金的微结构和储氢性能

采用镁粉和铝粉为原料,通过高能球磨方法制备了Mg17Al12纳米晶/非晶储氢合金,系统研究了球磨时间对合金微结构和储氢性能的影响.结果表明:球磨时间对Mg17Al12合金的微结构和储氢性能有显著影响,随着球磨时间t从10 h延长到100 h,合金发生从晶态(t≤50 h)到纳米晶态(t=70 h)再到非晶态(t=100 h)的结构转变;样品的平均颗粒尺寸随着球磨时间的增加先减小后增大;球磨时间为30、70和100 h后的Mg17Al12合金在350℃时的最大储氢量(氢的质量分数)分别为4.03%、4.27%和4.18%,而相同条件下铸态Mg17Al12合金的最大储氢量只有2.85%;球磨时间为70 h的Mg17Al12纳米晶合金在200、280和320℃的储氢量分别为1.07%、3.02%和4.07%;球磨时间为100 h的Mg17Al12非晶合金在200℃时30 min内的吸氢量(氢的质量分数)可达到2.84%,分别为相同条件下纳米晶合金和铸态合金的2.7倍和5.1倍.     

铝铅均质合金膜的制备与研究

利用磁控共溅射法制备Al-Pb合金薄膜.运用SEM、EDS、TEM对薄膜成分、结构进行分析,用分子动力学模拟薄膜中Al、Pb原子的聚集状态.结果发现铅含量影响着Al-Pb合金膜的结构,靶材中Pb的原子分数控制在4%范围内时,薄膜中Al和Pb在纳米级范围内可以实现均匀混合,得到均质合金膜.随着Pb含量的增加薄膜中Pb原子...     

机械合金化制备的Al基轴承合金的结构与性能

采用机械合金化方法制备Al-Pb和Al-Sn基合金粉末,然后通过烧结将之制备成合金.采用XRD、SEM、TEM分析技术对合金的微观结构进行表征,结果表明在适当机械合金化和烧结工艺条件下,可得到Al基体上均匀分布尺寸约为100nm的软相Pb或Sn的合金.摩擦摩损性能测试表明,这种组织结构的Al基轴承合金具有优良的性能.对Pb相粗化的研究表明,这种纳米复合结构具有较好的稳定性,其第二相的长大仍然满足关于粗化的经典理论——LSW理论.研究中还特别关注了机械合金化过程中的污染对Al基轴承合金组织结构的影响,发现铁污染会导致Al7Cu2Fe相的生成,氧污染则导致Pb颗粒上有Al2O3附着.     

HEDP表面处理 对Ni3Al氧化行为的影响

利用高能量密度等离子体（ＨＥＤＰ）对金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ进行了表面处理，在合金表面获得了纳米级微晶层。该微晶层可以通过增加Ａｌ２Ｏ３优先形核位置和提高Ａｌ的向外扩散促进Ｎｉ３Ａｌ氧化时形成表面Ａｌ２Ｏ３，消除了生长速度较快的ＮｉＯ相。     

Al85 Ni10 Er5非晶合金晶化动力学效应的研究

应用Kissinger公式计算得到Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金初始晶化激活能Ex为104 k J/mol.计算了Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金的拓扑不稳定参数λ=0.087,说明合金是铝基纳米晶合金.Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金第一放热峰的晶化体积分数与温度的关系曲线均呈"S"形,随升温速率的增加,这种"S"形曲线均向高温处移动.合金晶化第一阶段的晶化激活能Ea(x)与晶化体积分数呈线性递减趋势.此外,晶化体积分数在10%~50%阶段的激活能Ea(x)大于合金初始晶化激活能Ex,这是由于非晶合金内稳定的无序原子团簇结构有效地抑制了初生晶相长大的结果.     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

Mg-8Zn-4Al-(0～1)Sr镁合金铸态组织中的第二相研究

通过扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)以及差热分析(DSC)等实验手段,系统地研究了添加微量Sr元素(质量分数0～1%)对铸态Mg-8Zn-4Al(ZA84)镁合金组织中的第二相种类的影响,并阐明了第二相形成与演变的内在机理。实验结果表明:未添加Sr元素的铸态Mg-8Zn-4Al合金组织由Q准晶相和少量Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相组成。添加Sr元素后,合金铸态组织中均存在Al_4Sr和Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相;其中Al_4Sr相随Sr含量增加而增加,Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相随Sr含量增加而减少。在Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相中Sr元素以未固溶和固溶两种形式存在,其中未固溶Sr元素的Mg_(32)(Al, Zn)_(49)相具有相对较高的Zn原子浓度和较低的Al原子浓度。相关结果将为第二相析出强化型Mg-8Zn-4Al合金的高强化与耐热化设计提供必要的理论支撑。     

双相金属间化合物中的Ti5（Si,Al）3相

研究了共晶和过共晶Ｔｉ３（Ａｌ，Ｓｉ）＋Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３双相合金中Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相的显微组织及性能，结果表明，Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相具有光学各向异性，其显微硬度受其中含Ａｌ量的影响，而点阵常数保持不变，根据组织结构对材料的影响，认为具有粗在初生Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相的过共晶双合金是不宜做结构材料的，而具有细小均匀Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３的共晶双相合金，有可能发展成实用合金。     

Au-Cu-Al合金相变的内耗

利用内耗方法分别对淬火态和时效态Au7Cu5Al4合金的相变过程进行了研究,分析了2种状态马氏体相变的差异.结果表明：淬火态与时效态Au7Cu5Al4合金的马氏体相变开始温度分别为-2.7和13.8 °C;根据驰豫内耗峰信息得出其晶界驰豫激活能分别为131.5和93.0 kJ/mol,反映了时效前后Au7Cu5Al4合金有序度的差异,即淬火态Au7Cu5Al4合金母相在室温下主要为B2结构,而时效态合金为L21有序结构.     

Mg对Zn--11%Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11%Al、Zn-11%Al-1.5%Mg、Zn-11%Al-3%Mg和Zn-11%Al-4.5%Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11%Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明：Zn-11%Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn2三元共晶、块状 MgZn2相和Al/MgZn2二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe2 Al5 Znx和FeAl3 Znx相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11%Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂. Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.     

Mg/Al异种材料瞬间液相过冷连接工艺研究

采用瞬间液相过冷连接工艺对AZ31镁合金和5083铝合金进行连接实验,研究保温扩散时间t2对焊缝微观组织及力学性能的影响。利用SEM,EDS,XRD和微观硬度计对接头剖面的微观组织和力学性能进行表征;在拉伸试验机上测试接头拉伸强度,利用SEM对断口形貌进行分析。研究结果表明:采用瞬间液相过冷连接工艺可以实现Mg/Al异种材料的有效连接;随着保温扩散时间t2的增加,接头的抗拉强度随之提高,当t2=30 min时,接头抗拉强度最高达到20.5 MPa;拉伸断口形貌具有明显的脆性断裂的特征,铝合金侧主要有解理面和撕裂棱组成,而镁合金侧属于典型的沿晶断裂形貌;在接头处形成MgAl,Mg2Al3,Mg0.44Al0.56和Mg17Al12金属间化合物,结合界面的微观维氏硬度最高达320。