Mo粉在球磨过程中的机械力效应

采用激光粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器研究了Mo粉在机械球磨过程中粒度、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律.同时,探讨了机械球磨过程中Mo粉的显微结构特点及其细化机理.结果表明:在球磨初期Mo粉细化明显,球磨20h以后,Mo粉粒度细化趋于稳定,球磨30h后,平均晶粒尺寸达到18.19nm,体积平均粒径达到3.371μm,粒度分布曲线呈现为纳米、亚微米及微米区共存的3峰特征,晶粒尺寸与显微应变呈现ε=12.268 D^(-1.229)的逆变关系.其细化的机理是:球磨初期Mo粉产生强烈塑性变形,缺陷密度剧烈增加,粉体发生强烈加工硬化,加速了粉体碎化;球磨20h后冷焊和碎化达到动态平衡,粉体粒度趋于平稳.

Cr粉在机械球磨过程中的机械力化学效应

研究了Cr粉在机械球磨过程中粒度分布、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律.探讨了机械球磨过程中Cr粉的形貌特点及其细化机理.结果表明:Cr的细化主要发生在球磨前期(5h),5h后细化速率明显减缓,球磨25h时,Cr粉的表面积平均粒径(1.383μm)和体积平均粒径(2.184μm)均达到最小,平均晶粒尺寸达到15.2nm,球磨细化效果最佳,球磨30h,粒度峰右移且分布范围变宽.在球磨20h内,随球磨时间的延长,Cr粉的晶粒尺寸减小,显微应变增大,当晶粒尺寸达到15nm左右时,显微应变出现了突降,随后显微应变随着晶粒尺寸的减小而减小.Cr粉细化的机理是:球磨初期Cr粉产生强烈塑性变形,缺陷密度剧烈增加,粉体发生强烈加工硬化,加速了粉体碎化;球磨25h冷焊和碎化达到动态平衡,粉体粒度达到最小;球磨30h后,粉体表面活性增大,粉体出现再次团聚.机械球磨法可获得形状规则的类球形Cr颗粒.

铝热反应法制备Mo增强铜基纳米复合材料的组织与性能

采用铝热反应-自蔓延烧结法制备了钼质量分数分别为5%、10%、20%的Mo增强铜基复合材料。采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了复合材料的物相及微观组织形貌,并研究了钼添加量对复合材料力学性能、导电性能、热膨胀系数的影响。结果表明:该工艺制得的复合材料基体晶粒尺寸均达到纳米级,致密度均达到90%以上,硬度较纯铜提高40%以上,导电性能良好(72%IACS以上)。随着钼质量分数的增加,复合材料的硬度增加,致密度、电导率及热膨胀系数下降。当钼质量分数为20%时,复合材料的致密度为91.88%,电导率为72%IACS,硬度是纯铜的2倍,热膨胀系数较纯铜降低了13%,综合性能最佳。复合材料硬化的主要机理为强化相钼和铜基体弹性模量差别引起的模量硬化。

溶胶-凝胶+机械球磨法制备纳米α-Al_2O_3/Ni复合粉体

采用溶胶-凝胶+机械球磨法制备了纳米α-Al_2O_3/Ni复合粉体,研究了α-Al_2O_3/Ni复合粉体的微观结构及其在球磨过程中的结构演变和形貌演变,探讨了复合粉体的球磨细化机理.结果表明:通过溶胶-凝胶法制备的复合胶体经1 200℃煅烧2h后可获得晶体结构完整的α-Al_2O_3/Ni复合粉体,粉体微观结构为脆性α-Al_2O_3纳米颗粒包覆于Ni颗粒表面的壳核型球形结构.在机械球磨过程中,α-Al_2O_3/Ni复合粉体的颗粒形貌经历了由球状到层片状再到类球状的变化,球磨20h时复合粉体的细化效果最佳.2种物相的晶粒尺寸在球磨初期细化速率很快,纳米晶α-Al_2O_3在球磨5h时平均晶粒尺寸迅速减小为27nm,球磨20h后出现部分非晶化;Ni晶粒尺寸则在5、10h时减小至22、17nm,球磨10h以后晶粒尺寸趋于稳定.复合粉体经球磨20h后可获得α-Al_2O_3弥散分布于Ni颗粒中的超级分散体系.