机械合金化Fe40Co40Si20纳米晶固溶体

为研究Fe基软磁材料的机械合金化制备,采用行星式球磨机制备了Fe-Co-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36h球磨可形成α-Fe纳米晶固溶体,晶粒尺寸可达18nm,微观应变随球磨时间先增加后减小。     

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。     

机械合金化Fe60Si40体系的XAFS研究

利用XAFS技术研究Fe60Si40二 元合金体系中Fe原子周围配位环境随球磨时间的变化,结果表明,球磨过程中,首先发生晶态α-Fe和Si的晶格较大的畸变和颗粒破碎,致使Fe和Si原子近邻配位的无序度增大,进而Si原子通过活化的界面向Fe晶格扩散,形成亚稳的Fe3Si和Fe5Si3替位固溶体。     

机械合金化La8 Mg52 Ni40合金的相组成研究

采用机械合金化及热处理等方法制备了La8Mg52Ni40新型合金,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)等方法研究了其组织结构及热稳定性能等.研究结果表明:La8Mg52Ni40合金经280 r/min球磨250 h后,获得了镧、镁、镍等非晶相和MgNi2纳米晶结构;所得粉末的形状为规则的球形或近球形,颗粒直径范围约为0.05～12.5 μm,其中,粒径为0.5～2 μm的颗粒数约占颗粒总数的97%.球磨样品经763 K保温35 d热处理后,得到了具有纳米尺度的Mg2NiLa,Mg2Ni,MgNi2三相合金,样品具有较好的热稳定性能.图4,表2,参12.     

Mo-Si二元粉末机械合金化及其热力学分析

在球、料质量比为24：1的条件下对Mo-Si二元粉末进行了高能球磨，并对球磨反应过程进行了X射线衍射分析及透射电子显微镜研究．研究表明，在Mo-Si二元高能球磨过程中，既有Si向Mo中的扩散固溶，也有Mo向Si中的扩散固溶．热力学计算结果表明：Mo-Si二元体系具有形成非晶、固溶体及化合物的热力学驱动力；当Mo-Si储存的能量超过反应活化能时，反应生成h-MoSi2与t-MoSi2．     

机械合金化Co80P20合金的交流磁性

由行星式高能球磨机采用机械合金化法成功地将纯元素粉末Ｃｏ和Ｐ合成为非晶态Ｃｏ８０Ｐ２０合金。其结构由Ｘ射线衍射仪分析。讨论了交流磁性能随球磨时间的变化规律。在球磨时间为３０ｈ附近出现完全非晶相时样品的交流磁化率ｘ达极大值；而反映铁磁物质磁损耗性能的损耗因子ｔｇδ出现极小值。     

机械合金化方法制备Fe—Si纳米晶粒子的研究

用机械合金化（ＭＡ）方法制备了Ｆｅ１００＝ｘＳｉｘ（ｘ＝２０．３０，４０．７０）纳米粒子，当Ｓｉ＜３０ａｔ％时，球磨产物主要是ａ＝Ｆｅ（Ｓｉ），随着Ｓｉ含量升高，Ｆｅ和Ｓｉ的化合物在球磨粉末中所占比例逐渐增大，实验结果表明，Ｆｅ－Ｓｉ粉末随球磨时间增加粒径减小，Ｆｅ６０Ｓｉ混合粉末经１２０ｈ球磨可得到粒径为７ｎｍ的晶粒。     

机械合金化制备纳米Al70Fe25Ni5合金

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析仪(DTA)等研究了Al70Fe25Ni5元素混合粉末在机械合金化过程中的结构演变及热稳定性.结果表明:球磨0.5h后有部分非晶生成,球磨5h后的粉体,退火处理后生成Al5Fe2和Al3Ni2金属间化合物.球磨500h后得到纳米金属间化合物.     

Fe-M(M=Al,Nb,Si)的机械合金化研究

采用Ｘ射线衍射、扫描电镜、显微硬度测试等多种分析测试手段研究了纯元素混合粉末Ｆｅ５０Ａｌ５０、Ｆｅ５０Ｎｂ５０及Ｆｅ７５Ｓｉ２５的机械合金化过程．结果表明：球磨３０ｈ后，Ｆｅ５０Ｎｂ５０转变为非晶结构，Ｆｅ７５Ｓｉ２５粉末形成具有ｂｃｃ结构的α－Ｆｅ（Ｓｉ）固溶体，Ｆｅ５０Ａｌ５０的球磨产物为α－Ｆｅ（Ａｌ）＋Ｆｅ３Ａｌ＋Ａｌ１３Ｆｅ４三组混合结构．延－延组合的Ｆｅ５０Ａｌ５０及Ｆｅ５０Ｎｂｂ２５０形成具有层片复合结构的粉末．其显微硬度在球磨初期迅速增高，延长球磨时间，增高速度减慢最后趋于稳定．而延－脆组合的Ｆｅ７５Ｓｉ２５粉末在球磨初期则形成具有弥散复合结构的粉末，其粒度变化在球磨初期与Ｆｅ５０Ａｌ５０及Ｆｅ５０Ｎｂ５０不同，无明显增大趋势．对Ｆｅ－Ｍ机械合金化的产物进行了热力学分析．     

机械合金化合成Mg-La-Ni系合金的相结构

采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热分析等方法研究了机械球磨及热处理对Mg-La-Ni系Mg-59%LaNi5和Mg-63%LaNi5合金的组织形貌及热稳定性的影响.研究结果表明:经转速为280 r·min-1球磨250 h后,Mg-La-Ni系合金主要由镧、镁、镍等非晶和Mg2Ni(Mg-59%LaNi5)或MgNi2(Mg-62%LaNi5)纳米晶组成;大多数粉末呈球形或近球形,Mg-59%LaNi5和Mg-62%LaNi5合金颗粒直径分别为0.10～15.20 μm和0.05～13.90 μm,其中,Mg-59%LaNi5和Mg-62%LaNi5分别约有87%和90%的颗粒直径为0.50～2.00 μm;经763 K保温35 d后,Mg-59%LaNi5的相组成由热稳定性较强的Mg2NiLa,Mg2Ni和Mg17La2组成;Mg-62%LaNi5合金由热稳定性较强的Mg2NiLa,Mg2Ni和MgNi2相组成,其平均晶粒尺寸分别为26.9 nm和25.3 nm.     

Fe60Ni40纳米材料的结构相变

采用机械合金化技术制备了系列Fe60N i40样品,用XRD(X-ray d iffraction)和SEM(scann ing electronm icrosope)方法,分析了Fe-N i合金在形成纳米状态过程中的物相变化,并用光谱分析测量了样品中的杂质含量。结果表明:球磨2 h,样品仍然保持Fe、N i元素各自的晶体结构,但X射线衍射峰强度明显降低、宽度增加;球磨8~20 h,bcc结构α-Fe的特征峰基本消失,只有fcc结构N i的衍射峰清晰可辨,表明已形成Fe-N i固溶合金,粒度达到纳米级,说明机械合金化是制备纳米材料的有效方法;球磨40~100 h,N i的特征峰与球磨8~20 h相比向高角方向移动了0.5~°0.7,°并且在衍射角2θ为64.8°和82.0°附近出现了类似-αFe的(200)和(211)晶面衍射峰。通过分析计算发现,除了球磨介质污染,fcc结构的Fe-N i合金又发生了新的结构相变。     

Mechanical alloying in immiscible alloy systems

In recent years, mechanical alloying (MA) of immiscible alloy systems characterized by positive heat of mixing has been extensively investigated. The present article reviews the latest progress in MA of immiscible alloy systems including the mechanisms of non-equilibrium phase transformation and metastable phase formation of the MA-driven supersaturated solid solutions, amorphous phases and nanophase composites as well as their mechanical and physical properties related to those metastable phases.     

Azo dye degradation behavior of AlFeMnTiM (M=Cr,Co, Ni) high-entropy alloys

Because of the potential carcinogenic effects and difficult degradation of azo dyes, their degradation has been a longstanding problem. The degradation of azo dye Direct Blue 6(DB6) using ball-milled(BM) high-entropy alloy(HEA) powders was characterized in this work. Newly designed AlFeMnTiM(M = Cr, Co, Ni) HEAs synthesized by mechanical alloying(MA) showed excellent performance in the degradation of azo dye DB6. The degradation efficiency of AlFeMnTiCr is approximately 19 times greater than that of the widely used commercial Fe–Si–B amorphous alloy ribbons and more than 100 times greater than that of the widely used commercial zero-valent iron(ZVI) powders. The galvanic-cell effect and the unique crystal structure are responsible for the good degradation performance of the BM HEAs. This study indicates that BM HEAs are attractive, valuable, and promising environmental catalysts for wastewater contaminated by azo dyes.     

机械合金化Fe_(60)Si_(40)体系的XAFS研究

利用XAFS技术研究Fe60 Si40 二元合金体系中Fe原子周围配位环境随球磨时间的变化 .结果表明 ,球磨过程中 ,首先发生晶态α Fe和Si的晶格较大的畸变和颗粒破碎 ,致使Fe和Si原子近邻配位的无序度增大 ,进而Si原子通过活化的界面向Fe晶格扩散 ,形成亚稳的Fe3 Si和Fe5 Si3 替位固溶体 .     

Study of solid solution strengthening of alloying element with phase structure factors

Using the empirical electron theory of solids and molecules (EET), the phase structure factors, nA and nB, of the carbon-containing structural units with mass fraction of carbon (wC) below 0.8% and the mono-alloy structural units with wC at 0.2% in austenite and martensite are calculated. The solid solution strengthening brought by C-containing interstitial solid solution and alloy-substitutional solid solution in γ-Fe and α-Fe is discussed at electron structural level. The coefficient (s) of solid solution strengthening is advanced according to the bonding force between atoms. The study shows that when the criterion is applied to the carbonaceous or alloying element-containing solid solution the results of calculation will coincide with the experimental result very well.     

[(BCO)5]2M(M=Fe,Co,Ni)金属夹心化合物的结构

基于密度泛函理论B3LYP/6-311++G(d,p)方法,对(BCO)5与3d过渡金属离子Fe2+,Co2+,Ni2+形成的夹层配合物进行了稳定性与结构方面的计算研究.计算结果表明,与Cp-具有等瓣相似性的(BCO)5-可以形成类似于二茂化合物的夹层配合物.[(BCO)5]2M(M=Fe,co,Ni)的结合能小于相应Cp2M的结合能.对[(BCO)5]2Fe的电子结构进行了详细的分析,发现其前线轨道与Cp2Fe有着较大的不同.通过电子结构分析,很好地解释了为什么[(BCO)5]2Co的对称性是C2v,为什么[(BCO)5]2Ni是一个具有理想D5d对称性的三重态结构;三种标题化合物的结合能顺序为[(BCO)5]2Fe＞[(BCO)5]2Co＞[(BCO)5]2Ni.并给出了这一稳定性顺序的原因.     

Fabrication and characterization of nanocrystalline Al/Al12（Fe,V）3Si alloys by consolidation of mechanically alloyed powders

The aim of this study was to produce bulk nanocrystalline Al/Al12（Fe,V）3Si alloys by mechanical alloying （MA） and subsequent hot pressing （HP） of elemental powders. A nanostructured Al-based solid solution was formed by MA of elemental powders for 60 h. After HP of the as-milled powders at 550℃ for 20 min, the Al12（Fe,V）3Si phase was precipitated in a nanocrystalline Al matrix. Scanning electron microscopy （SEM） images of the bulk samples represented a homogeneous and uniform microstructure that was superior to those previously obtained by rapid solidification-powder metallurgy （RS-PM）. Nanostructured Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si and Al-11.6Fe-1.3V-2.3Si alloys ex-hibited high HV hardness values of～205 and～254, respectively, which are significantly higher than those reported for the RS-PM counter-parts.