機械合金化及其在新材料開發(fā)研制中的應用(文件)
【正文】 現(xiàn)出優(yōu)異的力學性能 。一個主要研究思路就是利用高能球磨工藝制備固態(tài)原位反應生成的納米晶塊體復合材料，以圖一舉解決其制備和應用中的組織穩(wěn)定性問題 五、機械合金化功能材料開發(fā) ? 高能球磨碳熱還原低成本超細 AlN陶瓷 用機械力活化法合成了納米晶氮化鋁，與通常氧化鋁碳熱還原反應合成法氮化鋁工藝相比，氮化鋁合成溫度大幅度降低，由 1650℃ 以上降低至 1300℃ ，反應時間縮短，由常用的 6～ 8h縮短到 3h。 1100 1200 1300 1400 1500 16000 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0氮化鋁生成量（wt%)反應溫度（℃） 球磨粉 原始粉0 1 2 3 4 5 60 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0氮化鋁生成量（wt%）反應時間（h ） 球磨粉 原始粉 ? 大容量 MgNi儲氫合金 從合成制備方法看， MgNi合金的制備方法有三種：高溫熔煉法、固相擴散法、機械合金化法。 ? 具有高溫強度的高導電銅基合金 具有高電導和／或高熱導的 Cu基合金已在光學及電學領域得到了廣泛的應用，在某些特殊應用領域還需要一定的高溫強度或高溫抗軟化性能。高能球磨既可控制基體成份、又可控制氧化物彌散體的分散度，并集氧化物彌散強化及溶質強化的優(yōu)點于一體。 通過隨后的熱處理或熱固化工藝還可獲得一系列大塊穩(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)材料 ， 工業(yè)化生產前景十分誘人 。 謝謝大家 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。高能球磨制備的彌散強化高溫合金和高比強結構材料作為商用材料已廣泛地應用于飛機發(fā)動機的諸多部件上。 為進一步提高強度和導電性，我們正在開展原位生成導電強化相 Mo2Si增強的 Cu基復合材料。但是用通常的方法卻不易將氧化物顆粒彌散于 Cu基體中。固相擴散法比熔煉法要求的條件溫和，制備樣品活性高。發(fā)現(xiàn)：氧化鋁經高能球磨活化后，碳熱還原反應得到促進，氮化鋁的開始生成溫度下降，如氧化鋁經高能球磨活化 40h，碳熱還原反應合成氮化鋁在1100℃ 就可開始，在 1300℃ 反應就可進行完全。 ?一個可能的解決辦法是采用復合納米晶組織。 近年來的研究表明 ， 可通過高能球磨合成納米晶粉末 ， 其形成納米相通常是由很多納米晶粒組成的具有微米量級直徑的顆粒 。 一綜述性文獻中指出，已有通過高能球磨技術使 TiAl合金試樣的室溫延性達 5%。 利用高能球磨制備金屬間化合物 ， 使其具有超細組織 ， 甚至達納米晶 ， 可望克服室溫塑性差 ， 改善室溫加工性能 。先用高能球磨制備出高質量的 TiAl非晶粉末，再在一定的外加應力和溫度梯度下，將 FSZ(Fully Stablized ZrO2)和 TiAl非晶粉末進行等離子體燒結。 已有的研究表明 ， 高能球磨可制得納米晶的 Ti基合金 ， 文獻報導的高能球磨納米晶 Ti基合金 ， 對其性能還未見有報導 ， 這是一個有待開發(fā)的廣闊領域 。 常規(guī)的 AlMg合金雖具有高的抗腐蝕性 ，但強度低 。 ? 鋁基合金 Al基合金是航空工業(yè)上普遍使用的輕金屬高比強合金 。由于高能球磨工藝的多樣化，同一合金體系，對于不同的研究者往往得到不同的結果，這顯然和不同的工藝條件有關。 ? 由該模型計算，在最強球磨強度下，粉末的碰撞溫升小于125K，即粉末實際碰撞時，理論上能達到的最高溫度低于 160℃ 。對于有很大的放熱效應的還原反應，高能球磨固態(tài)反應過程中將有明顯的放熱效應，可用來判斷固態(tài)反應的進程，而對一般的合金化 (形成固溶體、非晶化、形成金屬間化合物 )，固態(tài)反應的熱效應則較小。 ? 由于測定碰撞瞬間粉末的溫升很困難，一般有兩種方法用來估計研磨粉末的溫升程度。 ? 對于高能球磨過程中粉末溫升程度，在研究高能球磨非晶化機制中曾予以考慮。經球磨后，氧化鋁在鹽酸中溶解活化能由 18kJ/mol降低到4kJ/mol。表述機械力化學效應的參數(shù)很多，常用的幾種，如晶粒尺寸、顯微應變、有效溫度系數(shù)等，并用溶解方法間接反映高能球磨產生的活化效應。 機械力活化 ? 球磨是制備活性固體的有效方法之一 。 ?在高能球磨 AlCu固態(tài)合成反應及CuO/Si固態(tài)還原反應的研究基礎上，提出了 Al/CuO固態(tài)復合反應的研究Al/CuO發(fā)生固態(tài)復合反應。在反應的熱力學條件具備時，高能球磨則為其提供了充分的動力學條件，粉末晶粒在研磨時細化，使界面的作用更顯著，可能是重要因素，同時其它微觀缺陷的增多及碰撞時的溫升，都對反應的進行有促進作用。 ? 高能球磨固態(tài)還原反應研究意義 ? 對高能球磨固態(tài)還原反應的研究，使人們全面地認識到高能球磨是一個反應激活過程，從而繼合成非晶后再次拓寬了人們對高能球磨工藝的開發(fā)范圍，更明確提出了反應球磨 (RBM)這類新概念。選擇還未見有報導的 CuO/Si還原對，使用攪拌式高能球磨機，進行高能球磨固態(tài)還原反應的初步研究，探索其反應可能性、反應條件及反應進程，研究攪拌球磨工藝參數(shù)對其影響，探討其反應機制。初步的解釋是，研磨過程中體系的反應絕熱溫度可達 4000K，超過該體系的自蔓延反應的點火溫度 (Tad1800K)，同時由于研磨過程中粉末反復焊合及斷裂，導致晶粒細化及引入大量缺陷，使體系反應所需的溫度下降，因此在低溫下研磨，還原反應得以實現(xiàn)。 經退火處理 ， 晶粒有所長大 ， 但仍小于 50nm， 未有其它新相形成 。 上述分析表明，在兩種金屬的復合層中形成金屬間化合物，除應具備熱力學條件 ( 體系具有負混合熱 ) 外，還應達到一個動力學條件，即元素擴散均勻化。 ? Davis等報道了脆性的 Mn50at%Bi經 8hr研磨后形成了金屬間化合物 MnBi，分析了在 SPEX球磨機中球磨溫升程度 (T350K)，表明了單純的溫升不大可能導致金屬間化合物的形成。 僅用該機制不能完滿地解釋研磨過程中非晶的形成，必須考慮研磨過程中存在缺陷的作用 [54]。 ? 對于具有負的混合熱體系，研磨過程中非晶合成反應可用圖 17定性說
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