机械合金化制备Co_80_Zr_20_非晶合金粉末
非晶合金制备方法
非晶合金制备方法非晶合金,也被称为非晶态金属或非晶态合金,是一种具有非晶态结构的合金材料。
与晶态材料相比,非晶合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性,因此在许多领域有着广泛的应用。
有几种常见的非晶合金制备方法,包括快速凝固法、溅射法和机械合金化法等。
快速凝固法是最常用的一种制备非晶合金的方法。
该方法通过将合金液体迅速冷却至高速凝固状态,使其结晶过程无法发生,从而形成非晶态结构。
快速凝固法主要有液体金属冷却法、蒸发冷凝法和高速冷却法等。
液体金属冷却法是将合金液体倒入一个冷却介质中,使其迅速冷却并形成非晶态结构。
蒸发冷凝法则是通过蒸发冷却的方式制备非晶合金。
高速冷却法则是利用高速冷却流体对合金液体进行快速冷却。
溅射法是另一种常用的非晶合金制备方法。
该方法通过将原料金属放置在真空室中,然后利用离子束轰击或电弧放电等方式将金属原子溅射到基底上,形成非晶合金薄膜。
溅射法可以制备出具有高质量、高纯度的非晶合金薄膜,广泛应用于电子器件和光学材料等领域。
机械合金化法是一种将粉末混合物通过机械力作用下制备非晶合金的方法。
该方法通常使用球磨机或高能球磨机等设备,将金属粉末和非金属元素混合在一起,通过机械力的作用使其形成非晶态结构。
机械合金化法可以制备出大块的非晶合金材料,广泛应用于航空航天、汽车制造和能源领域。
除了以上几种方法,还有一些其他的非晶合金制备方法,如熔体淬火法、气相沉积法和快速固化法等。
这些方法各有特点,适用于不同类型和形状的非晶合金材料制备。
非晶合金是一种具有特殊结构和性能的材料,在现代科学技术中有着广泛的应用。
通过快速凝固法、溅射法和机械合金化法等多种制备方法,可以制备出高质量的非晶合金材料,为各个领域的发展提供了重要的支持。
随着科技的不断进步,相信非晶合金的制备方法将会更加多样化和高效化。
采用机械化学法合成ZrO2纳米晶粉末
超 细颗粒 分散于可熔 盐的基体 中。 用适 当的溶 剂选择性 地洗去基体 相可获得超细粉末 。 这种 方法技术简单 。 用途 广泛 。已经 成功地 合成 了 种类众 多的超 细粉 , 包括 陶瓷氧化物 、 过渡金 属 、 化物半导体和磁性金属 间化合物 。 硫 机械 化学法也 可用 于合成 复合粉 末 。 澳大利亚学者 采用 各组元 的机械 化 学反应 的方 法 来合成 超 细 Y2 3 O 稳定 Z O 粉末 。该方法 采用 LO r2 i H作
清洗后只剩下 ZO , 明已成功地 移去 了La r 2说 i
基 体相, 焙烧没有引起相的变化 ; C33 l H Y I LO + 混合物研磨后仅探测到 LC 的 峰 ,没有 明显 i1 的相应于 LC ・ : 任何含钇相 的峰存在 , iI H O或 这说 明研磨 过程 中形成 的 Y O D 为非晶或 结 ( }3
以无 水 Y l I LO 作为原始试 C3 、Z 4 和 iH
剂 。 2 1 6 i ZCh 4 i 按 C3 LOH、 r + LOH及 00 YCl + 射 线 衍 射 测 定 表 明 ,研 磨 后 获 得 的 . Z O 和 Y O 的尺寸分别为 1 r 和 2 r 经 r2 23 4m i 8m i 40 0" C和 5 0C 0 "焙烧 的 Y O 稳定 Z )的尺寸 23 K2 均 为 1r 这些结 果与采 用 B T气 体吸附法 4 m, i E 得 到的结 果一致 。 T M 观察表明 , 得的纯 Z 2 E 制 粉末有 点 团聚 ,但 单个 Z 2 颗粒 易于分辨 ,每 个颗粒 为一单 晶,而制得 的 Y 颗粒则 明显由几个 较 小的 ,在研 磨过程 中焊 接在 一 起 的 晶体 组 成 。 种差别是 由研 磨过程 中反应 产物 发生冷 这 焊 的趋势 的 不同 引起 的 反 应 2 I 4 幻H 4 L + 生成 ZO2而反应 YC + LO r , h 3 i H生 成 Y O-3 (I , I ' ) 研 磨过 程 中氢 氧化 物颗粒 比脱 水 氧化 物颗 粒
_金属功能材料_2009年第16卷总目次
《金属功能材料》2009年第16卷总目次・试验研究・快淬态纳米晶Fe 2Cu 2Ta 2Si 2B 软磁金属薄带的制备胡季帆,等(1-1)…………………………………………机械合金化法制备Ni -Zr 非晶软磁合金粉末的研究张 静,等(1-4)………………………………………电磁屏蔽涂料用非晶粉末偶联处理研究冯 猛,等(1-9)………………………………………………………基于选区激光烧结(SL S )技术成形多孔金属材料的工艺研究牛爱军,等(1-13)……………………………大型钛滤板的生产工艺研究南海娟,等(1-17)…………………………………………………………………机械高能球磨法制备表面多孔金属铝练绵炎,等(1-20)………………………………………………………Ni 415+x Mn 4115-x Sn 1311(x =0,115,310)合金的结构和磁熵变研究王大伟,等(2-1)……………………………Gd 、Y 含量对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响王发立,等(2-5)………………………………………………放电等离子烧结技术制备La 017Mg 013Ni 215Co x 贮氢合金性能研究曾彩霞,等(2-10)………………………低温熔盐电化学制备CoNi Fe 磁性合金膜刘文峰,等(2-14)…………………………………………………电化学沉积法制备Co Pt 纳米线/纳米管李东栋,等(2-17)……………………………………………………Al 2O 3弥散强化铜基复合材料的制备及性能研究王东里,等(2-21)…………………………………………自生复合Cu 2Cr 合金的制备方法研究刘志平,等(2-26)………………………………………………………Ni -P 镀层磷含量对Ni 2P/TiO 2复合膜耐蚀性能的影响林万舟,等(2-29)…………………………………稀土镧对Sn 315Ag 015Cu 钎料组织性能的影响吴 敏(2-34)…………………………………………………超声在电沉积锡基碳纳米管复合材料中应用李昌明,等(2-37)………………………………………………第一性原理方法研究Cr Te 电子结构性质程唤龄,等(2-41)…………………………………………………Fe 2Cr 2Co 永磁合金的激光辐照效应研究纪楗煜,等(3-1)……………………………………………………Nd 60Fe 30M 10(M =Al ,Si ,Ga )系非晶永磁的性能与组织结构汪 洁,等(3-5)………………………………Fe 85-x Nb 618B 717Cu x (x =0,1,3)快淬态纳米晶薄带的制备与磁性张中利,等(3-9)…………………………p H 值对电沉积FeNi/Cu 复合丝巨磁阻抗性能的影响雍树军,等(3-12)……………………………………利用磁力显微镜观察铁镍合金丝的磁畴结构夏 天,等(3-16)………………………………………………Bi 2O 32MoO 3复合掺杂对高磁导率MnZn 铁氧体磁特性的影响迟煜頔,等(3-21)…………………………矿用碳钢罐道表面超声速喷涂不锈钢涂层研究沈承金,等(3-25)……………………………………………SrAl 2O 4∶Eu 2+,Dy 3+材料发光性能的影响因素的研究邱 冬,等(3-31)……………………………………不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析惠英林,等(4-1)…………………………………………………………Fe 88Zr 7B 4Co 1软磁纳米晶薄带的巨磁阻抗效应黎 伦,等(4-4)………………………………………………低硅无取向电工钢退火过程中晶粒组织变化对磁性的影响王峰涛,等(4-8)…………………………………三层电磁屏蔽复合材料结构设计蔡迎波,等(4-13)……………………………………………………………Fe 2B/Fe 3O 4纳米复合粒子的吸波性能研究李 婷,等(4-16)…………………………………………………结构弛豫对Cu 5811Zr 3519Al 6块状非晶合金弹性性能的影响李 萍,等(4-20)………………………………碳包覆坡莫合金纳米粒子磁流体制备及表征李 儒,等(4-23)………………………………………………钢包底吹氩对电热合金Cr 20Ni 35非金属夹杂物的影响王传玉,等(4-26)……………………………………共晶反应定向凝固工艺制备多孔材料气孔形成和长大机理陈文革,等(4-30)………………………………泡沫镍的宏观拉伸断裂行为刘培生,等(4-33)…………………………………………………………………NdDyFeAlCuB 合金的显微结构和磁性能的研究秦春段,等(5-1)……………………………………………陀螺电机用钐钴永磁合金稳定性研究李泽江,等(5-4) (Ⅰ)第6期 《金属功能材料》2009年第16卷总目次贮氢合金La 0165Mg 0135Ni x (x =310~315)高温电化学性能的研究春 林,等(5-8)…………………………非晶态合金填充氯化聚乙烯的电磁屏蔽性能研究曾 敏,等(5-12)…………………………………………应变率和应变历史对β-α双相铜基形状记忆合金力学行为的影响王国平,等(5-16)………………………电场激活合成Mg 2Si 的热电性能研究李柏松,等(5-19)………………………………………………………热处理对双液双金属复合铸造颚板齿尖材质的影响荣守范,等(5-22)………………………………………硅油基镝铁氧体磁流体研制及表征吴凤义,等(5-27)…………………………………………………………Cu 2018Cr 2012Zr 合金固溶时效后的组织与性能研究姜 伟,等(5-31)………………………………………Sr 4Al 14O 25∶Eu 2+,Dy 3+材料的制备及发光性能影响因素研究鲁道荣,等(5-35)……………………………FeSiBC 非晶纳米晶合金材料的腐蚀行为研究陈智慧,等(6-1)………………………………………………热机械循环训练对Fe 215Mn 24Si 28Cr 24Ni 形状记忆合金耐腐蚀性能和低温应力松弛的影响 杨 军,等(6-5)…………………………………………………………………………………………………磁性液体的等离子体制备及表面张力系数研究李艳琴,等(6-8)………………………………………………高强阻尼铝合金轧制板材的组织与性能李 伟,等(6-11)……………………………………………………热电池用导电镍带的高温硫化行为研究王 辉,等(6-15)……………………………………………………铜铅轴承材料减摩耐磨性能及其温度的影响尹延国,等(6-20)………………………………………………Zn 、Si 共掺杂纳米TiO 2的制备及其光催化性能康 华,等(6-25)……………………………………………氧化锆基固体电解质价电子结构研究石 敏,等(6-30)………………………………………………………尖晶石LiMn 2O 4材料的高温固相合成及性能表征蒙冕武,等(6-35)…………………………………………・综合述评・HDDR 各向异性NdFeB 研究进展罗 阳,等(1-24)…………………………………………………………3∶29富铁金属间磁性化合物的研究现状和趋势徐志斌,等(1-29)…………………………………………非晶、纳米晶软磁材料退火工艺研究进展周 磊,等(1-32)……………………………………………………Cu 基非晶合金的最新研究进展司 颐,等(1-37)………………………………………………………………EBSD 技术及其在取向硅钢研究中的作用孙 颖,等(1-41)…………………………………………………稀土RE 2Pt 材料的应用与研究进展徐成福,等(1-45)…………………………………………………………多主元高熵合金的研究进展郭卫凡,等(1-49)…………………………………………………………………锂离子电池正极材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的研究进展陈小丽,等(1-54)……………………………………电子封装SiCp/Al 复合材料导热性能研究与进展余志华,等(1-59)…………………………………………La 2Mg 2Ni 系贮氢合金的研究进展王利伟,等(2-46)……………………………………………………………高能球磨中纳米亚稳相的合成戴乐阳,等(2-51)………………………………………………………………锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势闵文锦,等(2-55)…………………………………………………低膨胀钨酸锆(ZrW 2O 8)复合材料的研究现状王 鑫,等(2-60)………………………………………………快淬工艺制备钕铁硼纳米复合稀土永磁材料井浩宇,等(3-35)………………………………………………LiAl H 4作为储氢合金的研究现状郑雪萍,等(3-39)……………………………………………………………AB 5型稀土贮氢合金负极材料研究进展及发展趋势许 进,等(3-43)………………………………………大块非晶合金的研究历程郭金柱,等(3-49)……………………………………………………………………Mo 2Si 2B 合金的制备及性能研究现状刘应超,等(3-56)………………………………………………………泡沫钛材料国内外研究现状及展望白珍辉,等(3-62)…………………………………………………………双连通结构铝基复合材料及其应用雷 杰,等(3-67)…………………………………………………………26502T8铝合金材料耐热性能的研究进展王国军,等(3-73)…………………………………………………Ni 2Mn 2Ga 铁磁性形状记忆合金的最新研究进展边 疆,等(4-38)…………………………………………高纯铁制备技术综述孙 辉,等(4-42)…………………………………………………………………………18Ni 马氏体时效钢强化方法概述陈建刚,等(4-46)……………………………………………………………Ⅱ金属功能材料 2009年高性能高硅铝基合金研究展望安建军,等(4-50)………………………………………………………………(Ba ,Sr )TiO 3薄膜制备技术新进展单志强,等(4-53)…………………………………………………………Cu 215Ni 28Sn 合金的开发与应用现状祁红璋,等(4-57)………………………………………………………镁合金作为生物医用植入材料的研究进展余 琨,等(4-61)…………………………………………………镁基储氢合金的最新研究进展章燕青,等(5-38)………………………………………………………………储氢合金电化学性能影响因素的研究进展丰洪微,等(5-42)…………………………………………………铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展及发展前景马光耀,等(5-46)…………………………………………质子交换膜燃料电池双极板的研究现状与展望杨丽军,等(5-50)……………………………………………高磁感取向硅钢(Hi 2B )中Al 抑制剂的固溶析出行为李建军,等(5-55)……………………………………日本改善Hi 2B 硅钢性能的新举措卢凤喜,等(5-59)…………………………………………………………铝基非晶态合金研究进展尹志其,等(6-40)……………………………………………………………………FeCuNbSiB 系列纳米晶软磁合金应力敏感性的研究概况张宁娜,等(6-45)…………………………………层状LiMnO 2正极材料的新型碳热还原制备与性能表征李学良,等(6-50)…………………………………表面纳米化处理对铝、镁合金性能的影响郭卫凡(6-55)………………………………………………………金属细化方法的研究现状高晓龙,等(6-60)..............................................................................W 2WC 混杂增强铜基块状非晶复合材料的研究进展寇生中,等(6-66).............................................Al H 3张 斌,等(6-71) (Ⅲ)第6期 《金属功能材料》2009年第16卷总目次。
机械合金化法制备Finemet非晶粉体的研究
中 图分 类 号 : G1 98 T 3 . 文献 t i 码 :  ̄, A q 文 章编 号 :6 2 5 , 2 1 0 - 0 6 0 1 7 — 4 X【 0 2)8 0 0 — 2 5
Fcoa ehv 等人也利用振动球磨机 , 研究 了球磨对 i mt n 他们发 泛应用于电力和 电子行业 。其具有高饱和磁感应强 具有 F e e组成的单质粉末混合物 的作用 , 度、 高磁导率 、 低矫顽力等性质 , 被称为当今 最好 的 现经过长时间的球磨 , 一种无序的晶间相生成t T l 。 软磁 材 料【1 l。 - 4 在本文中,我们利用具有较高能量 的搅拌球磨 其优异 的软磁性 能 , 源于其特殊 的纳米 晶结构。 机 对具 有 Fnme组成 的 单质 粉体 混合 物 进行 球 磨 , ie t 该 结 构 是 通 过 其 非 晶先 驱 体 通 过 退 火 晶化 得 来 的 。 以探索机械合金化法制备 F e e非 晶粉体的工艺。 i mt n 为了制备 Fnm t 晶先驱体 , i e非 e 熔融母合金的冷却速
1 A 4 R j 等人利用振动球磨机 将具有 F e e 组成 s ' 4 9 F3。 a a i mt n ( e3 、 u 、 b 、i . B )的单质粉末混合物球 F7 . C lN 3Sl 5 9 5 3、 为便于比较 , 我们对冷淬法制备的 F e e非 晶 imt n 磨 6 , 有 观察到 非 晶相 生成 [ 0h 没 6 1 。 薄带一起进行了上述测试 。
Fnm t i e纳米晶材料 , e 由于其优异的软磁性能 , 广
1 机械合 金化法简介
容积为 2 。磨球为直径 485m 0 L . m的不锈钢球 , 7 球料比为 2:, 01气氛为 A , r 填充 比为 2 %。 0
机械合金化制备FeSiAl合金粉末的研究
化细粉制造 FS 1 ei 系低铁损压粉磁芯等。 A 机械合金 化方法制备 的材料其微结构往往不同于用其他手段 制备的材料。 由于合金化过程中引人大量的应变 、 缺陷以及纳米级的微结构 ,机械合金化制备的材料 具有一些与传统方法制备材料不 同的特性 ,其物性 即使在化学成分完全相 同时也可能不同于其他方法 制备的材料。因此, 本文中用机械合金化的方法 , 用 硅钢磁粉和铝粉制备 F3S,1 e(i ) A 合金 , 并对其粒度分 布、金相组织进行 了分析 ,为以后制备器件准备原 料。
408;. 3 0 12 武汉钢铁( 团) 司, 集 公 湖北 武汉
408 ) 30 1
容量和高场下使用, 由于电阻率很小, 但 在高频下铁 损( 涡流损失) 大而受限制 。FS 1 e i 合金具有优异的 A 软磁性能, 电阻率 比 6 %硅钢高 , . 5 是发展磁性器件 最有生命力的材料之一。此外 , 由于 FSA 合金具 ei1 有极好的抗腐蚀性能, 因此也可用作结构材料 。 作为 软 磁材 料 的 FS 合 金 已被 广 泛 而 深 人 地研 究 过 e 认l 【2 J】  ̄ 人们用雾化法生产低氧 F S 1 ei 合金粉末 、 A 用雾
Wu a rnadSel oprt n Wu a 3 0 I Chn) h nI n te C roai , hn4 0 8 , ia o o
Ab ta t Th al y p wd r s mp e f F S A1 wa e a e y sr c : e l o e a l o e i s pr p r d b a o
mitr o e etdb aiu ch ia alyn rcse ee xuep wd rrae yvr s t o me a cl l i gpoess w r n o
非晶态合金材料的制备及其力学性能研究
非晶态合金材料的制备及其力学性能研究非晶态合金材料(Amorphous Alloy)是指由金属原子、金属间化合物或金属与非金属元素形成的无定形固体。
这种材料具有优异的力学性能、热稳定性和腐蚀抗性等特点,因此被广泛应用于航天、汽车、电子等领域。
本文将介绍非晶态合金材料的制备方法和力学性能研究。
一、非晶态合金材料的制备方法非晶态合金材料的制备方法主要有快速凝固法、机械合金化法和物理气相沉积法等。
快速凝固法是指将高温熔体通过快速冷却制备非晶态合金。
该方法常用的设备有单轮快速凝固仪、多轮快速凝固仪和线性凝固仪等。
通过这些设备,可以制备出具有不同组成和形状的非晶态合金。
机械合金化法是指将粉末状的金属材料在高能球磨机中进行反复摩擦和冲击,使其发生塑性变形和固态反应,从而形成非晶态合金。
该方法适用于制备微米级别的非晶态合金,具有操作简单、设备成本低等优点。
物理气相沉积法是指将高温的原料气体通过离子束或电子束加热,形成高能原子簇,在衬底上沉积并形成非晶态合金。
该方法可制备出具有较大平面尺寸和均匀厚度的非晶态合金薄膜,适用于微电子器件等领域。
二、非晶态合金材料力学性能研究非晶态合金材料的力学性能是其在工程应用中的重要特性,主要包括弹性模量、屈服强度、延展性等。
弹性模量是指材料在力学应变范围内,对应力变化的敏感度。
非晶态合金材料的弹性模量通常较高,这意味着其具有良好的耐磨损性和抗变形能力。
屈服强度是指材料的抗拉强度达到临界值时所承受的最大应力。
非晶态合金材料的屈服强度通常较高,甚至可超过传统多晶金属材料的强度水平。
这是由于其无定形结构使得位错无法在晶间滑移,因此其内部形成的应力场比多晶材料更均匀。
延展性是指材料在受力时的变形能力。
非晶态合金材料通常具有较小的延展性,这是由其无定形结构所决定的。
但是,可以通过合适的改性和处理方式,提高其塑性和延展性。
非晶态合金材料的力学性能在工程应用中具有重要意义。
研究其力学性能不仅可以为其工程应用提供理论指导,而且还可促进新型非晶态合金材料的发展和应用。
非晶态材料的制备及性质研究
非晶态材料的制备及性质研究一、引言非晶态材料是一类在凝固时没有形成规则结晶结构的物质。
它们具有许多特殊的物理和化学特性,例如高密度、超强硬度和高力学阻尼性能。
这些特性使得非晶态材料被广泛应用于制造高性能材料和微电子器件等领域。
本文将介绍非晶态材料的制备方法,探讨其性质研究现状及未来发展方向。
二、四种制备非晶态材料的方法1. 熔融淬火法熔融淬火法是较为常用的制备非晶态材料的方法。
它的基本原理是将金属或合金加热至高于其熔点,然后迅速冷却到室温以下。
在快速冷却的过程中,金属或合金没有足够的时间来形成晶体结构,从而形成非晶态结构。
熔融淬火法的优点在于可以在室温下制备大面积的非晶态薄膜和多组分玻璃材料。
然而,这种方法对于高熔点的合金和易氧化金属的制备较为困难。
2. 溅射法溅射法是另一种常见的非晶态材料制备方法,它的基本原理是将金属或合金靶材置于真空室内,然后利用离子轰击或电子轰击等手段将靶材表面原子溅射出来。
这些原子以极高速度沉积到衬底上,形成非晶态薄膜。
溅射法可以制备多种材料的非晶态薄膜,具有优良的化学均匀性和结晶性能。
但是,由于需要真空设备和高昂的成本,溅射法一般只用于小面积的薄膜制备。
3. 机械合金化法机械合金化法是一种将原材料粉末混合并经高强度机械碾压形成非晶态钎料的方法。
这种方法的基本原理是通过机械碾压将原材料粉末混合均匀,然后控制碾压时间和碾压力度以制造非晶态钎料。
机械合金化法可以制备许多非晶态合金,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
然而,由于合金中添加的原材料粉末数量有限,因此机械合金化法仅适用于小规模的制备。
4. 其他方法除了以上三种制备非晶态材料的方法外,还有一些较为新颖的制备方法,例如分子束外延法、热化学气相沉积法和激光凝固法等。
这些方法具有不同的优势和限制,可以根据不同的需求和材料特性进行选择。
三、非晶态材料的性质研究1. 机械性能非晶态材料的机械性能是其最显著的特点之一。
由于其无晶体结构,非晶态材料通常具有非常高的硬度和强度,同时具有良好的弹性模量和塑性形变能力。
非晶态合金的一种制备方法
非晶态合金的一种制备方法非晶态合金是指具有非晶态结构的金属合金。
与晶体结构的金属合金相比,非晶态合金具有具有更高的硬度、强度和韧性,以及优异的阻尼特性和导电性。
非晶态合金制备方法主要有快速凝固法、化学合成法、机械合金化法以及溶液淬火法等。
以下将详细介绍这些制备方法。
1. 快速凝固法:快速凝固法是制备非晶态合金最常用的方法之一。
该方法在金属熔体状态下,通过快速冷却将熔体迅速凝固成非晶态结构的固体。
常用的快速凝固方法包括水淬法、微滴法以及薄带法等。
其中,水淬法是最常用的方法之一,其原理是将熔融金属注入到冷却剂中,迅速冷却凝固成非晶态合金。
这种方法可以制备出具有高度非晶态结构的合金,但是需要对冷却速度进行精确控制。
2. 化学合成法:化学合成法是通过化学反应来制备非晶态合金。
这种方法通常使用金属有机前体与其他化合物反应生成非晶态合金。
例如,通过气相沉积法,可以将金属有机前体在高温条件下分解成金属原子,然后与其他气体反应生成非晶态合金。
这种方法可以控制合金的化学组成和结构,可以制备出多种不同的非晶态合金。
3. 机械合金化法:机械合金化法是通过机械力的作用来制备非晶态合金。
这种方法通常使用高能球磨、挤压、冲击等机械力对金属粉末进行处理。
机械合金化的原理是通过机械力使金属粉末发生变形、断裂和重新结合,形成非晶态和纳米晶态结构的合金。
机械合金化法制备非晶态合金具有简单、可扩展性好的特点。
4. 溶液淬火法:溶液淬火法是将金属合金在高温状态下快速冷却至低温,制备非晶态合金。
在溶液淬火法中,液体金属合金先加热至高温状态,然后迅速浸入低温淬冷液体中,使其迅速冷却凝固为非晶态合金。
该方法需要对淬冷温度和淬冷液体进行精确控制,可以制备出高度非晶态结构的合金。
总的来说,制备非晶态合金的方法有快速凝固法、化学合成法、机械合金化法以及溶液淬火法等。
这些方法各有优缺点,选择合适的制备方法要根据具体的要求和实际情况来确定。
非晶态合金的制备方法的研究和应用将为制备高性能材料和开发新颖器件提供重要的技术支持。
机械合金化制备Co80Zr20非晶合金粉末
的晶 化 产 物 完 全 相 同 , 为 面 心 立 方 的 C 2Z 6 均 o r。 关 键 词 : 械 合 金 化 ;c 8 r 合 金 ;同素 异 构 转 变 ;固 溶体 ;非 晶 粉末 ;晶化 产 物 机 o0 z Z 0
合 粉末 进 行 了研 究 。结 果 发 现 , 磨 时 间对 混 合 粉 末 的结 构 及 颗 粒 形 貌 存 在 显 著 影 响 。 原 始 混 合 粉末 由密 排 球
六 方 的 8 o和 a r 成 , 过 0 5 一C —Z 组 经 .h球磨 , —C 变 为 同素 异 构 的面 心 立 方 的 a o 随着 球 磨 时 问 的增 p o转 —C , 加 ,o Z 颗 粒 都 发 生 严 重 塑 性 变 形 , 且 通 过 冷 焊 团 聚 起 来 , 成 具 有 层 状 结 构 的 复 合 颗 粒 。球 磨 导 致 基 体 C 、r 并 形
ee n a p wd r tr o t mp r t r . eb l—mie l y p wd r rdfe e tMA i s r n et ae y lme tlo es a o m e e a u e Th al l d al l o o e sf i r n o f tme we e iv i t d b s g
摘
要 : 采 用 行 星 式 高 能 球 磨 机 , 过 室 温 下 球 磨 纯 元 素 混 合 粉 末 制 备 出 原 子 数 分 数 比为 c 8Z2的非 晶 通 00 r 0
合 金 粉末 。应 用 x 射 线 衍 射 ( R 、 示 扫 描 量 热 分 析 仪 ( S 、 描 电 镜 及 透 射 电 镜 对 不 同球 磨 时 问 的 混 X D)差 D C)扫
机械合金化与非晶合金材料的研究进展
机械 合金 化 与非 晶合金 材 料 的研 究进展 / 俊 等 吕
・ 3・ 9
机 械 合 金化 与 非 晶合 金 材料 的研 究 进 展
吕 俊 陈晓 闽 , 东亚 , , 黄 陈晓虎 王翠 萍 刘 兴军 , ,
( 华侨 大学材料科学与工程学 院 , 1 泉州 3 2 2 ;2 厦 门大学材 料系 , 门 3 10 ) 601 厦 6 0 5
2 De a t e to a e il ce c n g n e i g p rm n fM t r s S in e a d En i e rn ,Xime i e st a a n Un v r i y,Xime 6 0 5 a n3 1 0 )
Ab t a t sr c
L J n ,C N a mi U u HE Xio n ,HUANG o g a , D n y CHE io u ,WANG C iig ,L U n j n N X ah upn I Xigu
( Colg fMae il ce c n gn eig,Hu qa iest 1 l eo trasS in ea d En ie rn e a io Unv ri y,Qu n h u 3 2 2 a z o 6 0 1;
Ke y wor s d
mea tras mo p o saly tl mae il,a rh u l ,m eh nc l l yn o c a ia l ig,rs ac tt s e eo me tdrcin ao e e rh sau ,d v lp n ie t o
0 引
M e h nc l l yn ( A)i o i-tt o e o esn e h iu n ovn e e td wedn c a ia l ig M ao sa s l sae p wd rprc s ig tc nq eiv lig r p a e lig d
非晶合金粉末材料的制备及其应用
非晶合金粉末材料的制备及其应用一、引言非晶合金是指具有非晶结构(无序背景)的金属合金,其具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨、抗蚀等。
近年来,随着人们对材料性能要求的不断提高,非晶合金粉末材料得到了广泛应用。
本文将重点介绍非晶合金粉末材料的制备方法以及其在各领域的应用。
二、制备方法1. 凝固快速淬火法凝固快速淬火法是制备非晶合金粉末材料最常用的方法之一。
该方法通过将合金液体急速冷却至超低温,使其迅速形成非晶结构。
这种方法制备的非晶合金材料具有高度均匀的组织结构和优异的力学性能。
2. 机械合金化法机械合金化法是利用高能球磨或高能冲击等机械手段对金属粉末进行混合和变形,从而形成非晶结构。
该方法不仅制备过程简单、成本低,而且可以快速扩大材料规模。
然而,由于机械合金化过程中存在高温、高压等情况,可能会导致材料的氧化和污染。
3. 溅射法溅射法是一种利用离子束或电子束轰击靶材表面,使其产生等离子体,并在基板上沉积材料的方法。
这种方法制备的非晶合金材料具有高密度、优异的机械性能和化学稳定性。
然而,溅射法制备的非晶合金材料通常具有较大的厚度限制。
三、应用领域1. 电子领域非晶合金粉末材料在电子领域的应用非常广泛。
例如,非晶合金可用于制备高性能的电子器件材料,如磁性传感器、电感器、传输线路等。
其高密度、低电阻和高磁导率等特性使得非晶合金在电子器件中具有优异的性能表现。
2. 磁性材料非晶合金粉末材料在磁性材料领域也得到了广泛应用。
非晶合金可用于制备高性能的磁芯材料,如变压器、电感器等。
其高饱和磁感应强度和低磁滞损耗使得非晶合金在磁性领域具有很大的应用潜力。
3. 耐磨领域由于非晶合金具有高硬度和耐磨性,因此在耐磨领域也有广泛的应用。
例如,非晶合金可用作刀具、研磨剂等耐磨材料,其优异的耐用性和高度均匀的组织结构使得非晶合金在耐磨领域被广泛使用。
4. 医疗领域非晶合金粉末材料在医疗领域也有一系列的应用。
非晶合金可以制备成金属支架,用于血管扩张和支撑等医疗器械。
非晶态合金材料的制备技术研究进展
非晶态合金材料的制备技术研究进展1、熔旋法是制备非晶态合金的最早且最经典的方法。
首先将合金原料加热熔化,并通过高速旋转的冷却轮将熔融合金快速冷却,得到非晶态合金带材。
通过调整冷却轮转速、熔融合金注入速率等参数,可以改变非晶态合金的凝固速率、结晶过程等,以获得所需的非晶态合金材料。
2、电化学沉积法主要是通过电解的方式,在电极上沉积出非晶态合金。
这种方法不仅可以制备出大块的非晶态合金,还可以制备出纳米结构的非晶态合金。
3、机械球磨法,是一种通过机械冲击力将粉末状原料制备成非晶态合金的方法。
这种方法的优点是获得的非晶态合金纯度高,缺点是制备的非晶态合金颗粒大小和形状不容易控制。
4、激光熔覆是一种通过激光将合金材料熔化并迅速凝固,制备非晶态合金的方法。
这种方法可以在一定范围内调控非晶态合金的成分、结构及性能。
目前,关于非晶态合金的制备技术研究已经取得显著突破。
通过微合金化、多组分优化等方法,可以制备出新型高性能非晶态合金。
此外,研究人员还通过改进激光、电磁场等物理场条件,提高了非晶态合金制备的效率和性能。
虽然非晶态合金的制备技术已经取得了显著的进步,但是距离大规模产业化应用还有很远的路要走。
目前面临的主要问题包括非晶态合金制备成本高、大块非晶态合金的制备困难、非晶态合金的稳定性不足等。
这些问题需要研究人员通过多学科交叉的研究,寻找解决方法。
未来的研究将更加深入的理解非晶态合金的结构和性能关系,发展新的制备技术,以满足不同领域的需求。
同时,提高非晶态合金的稳定性、减少制备成本,使得非晶态合金能够在更广泛的领域得到应用。
同时,将探索非晶态合金在新能源、环保、生物医疗等领域的新应用。
非晶态合金的制备工艺流程
非晶态合金的制备工艺流程
非晶态合金是一种具有特殊结构和性质的金属材料,具有高硬度、高强度、耐腐蚀等优点,在电子、汽车、航空航天等领域有广泛应用。
非晶态合金的制备工艺流程主要包括原料选择、原料预处理、熔炼、快速冷却和后处理等步骤。
首先是原料选择,非晶态合金的制备需要选择合适的原料,通常选择金属元素和非金属元素组成的合金。
常用的原料有铁、镍、钴、铜、钛、锆等金属,以及硼、磷、碳等非金属元素。
接下来是原料预处理,原料需要进行预处理以提高合金的纯度和均匀性。
预处理包括原料的粉末制备、化学清洗以去除杂质和氧化物,以及高温煅烧等步骤。
然后是熔炼,预处理后的原料被放入熔炼炉中进行熔融。
熔融温度通常较高,达到元素的熔点以上。
可以采用多种方法进行熔炼,如电弧熔炼、感应熔炼、真空熔炼等。
接着是快速冷却,熔融的合金需要经过快速冷却以形成非晶态结构。
快速冷却的常用方法是快速凝固或轧制。
快速冷却可以使合金中的原子无法有序排列,形成非晶态结构,从而使合金具有非晶态合金的特性。
最后是后处理,快速冷却后的非晶态合金需要进行后处理以提高其性能和稳定性。
后处理包括退火、热处理、表面处理等步骤。
通过退火和热处理可以消除内部应
力,提高合金的硬度和强度;而表面处理可以增加合金的耐腐蚀性和装饰性。
总的来说,非晶态合金的制备工艺流程包括原料选择、原料预处理、熔炼、快速冷却和后处理等步骤。
每个步骤的参数和工艺条件都会影响合金的成分和性能,因此需要通过合理的工艺控制来获得理想的非晶态合金材料。
非晶态合金的制备工艺还在不断发展和改进中,以满足不同领域的应用需求。
非晶合金材料的制备及其物理化学性质研究
非晶合金材料的制备及其物理化学性质研究1. 概述非晶合金是一种新型的高性能材料,由于其结构特点和物理化学性质的独特性,被广泛应用于多个领域。
本文主要介绍了非晶合金材料的制备方法及其物理化学性质的研究进展。
2. 非晶合金材料的制备方法非晶合金材料的制备方法包括液态淬火、气相沉积、熔体淬火、机械球磨等,其中液态淬火方法是目前最常用的方法之一。
液态淬火方法是指将金属原料加热至高温状态,使其变为液态,然后在一定的条件下迅速冷却,使其处于超饱和状态,从而形成非晶合金。
由于液态淬火的过程时间非常短,使得金属原料没有足够的时间形成晶体结构,从而避免了材料晶体缺陷和晶界的存在,从而使材料具有优异的物理化学性质。
3. 非晶合金材料的物理化学性质3.1 机械性能非晶合金材料具有优异的机械性能,如高硬度、高强度和高韧性等。
研究表明,非晶合金材料的高硬度主要是由于其无序的结构造成的。
非晶合金材料的高强度和高韧性则与非晶合金材料的微观结构和位错密度有关。
3.2 热稳定性非晶合金材料具有优异的热稳定性,能够在高温条件下保持较好的力学性能。
非晶合金材料的高热稳定性主要是由于非晶材料的微观结构造成的。
非晶材料中的原子排列无序,因此材料中不存在定向的位错线,使得材料的热膨胀系数非常小。
3.3 磁性能非晶合金材料具有优异的磁性能,如高磁导率、低磁滞损耗等。
研究表明,非晶合金材料的优异磁性能主要是由于其无定向的磁畴和高分子向无定型结构的不对称性造成的。
非晶合金材料的高磁导率主要是由于其无序的内部结构和高密度的缺陷造成的。
4. 发展前景非晶合金材料具有广阔的应用前景,可应用于液压缸、汽车引擎、电子器件、航空航天等领域。
与传统的金属材料相比,非晶合金材料具有更优异的物理化学性质,能够满足各种特定的应用需求。
然而,目前非晶合金材料制备过程中存在着一定的挑战和问题,如制备条件控制不足、材料成本高等问题,对于其制备方法及应用提出了新的挑战。
因此,未来研究需要进一步加强非晶合金材料性质研究,发展新的制备方法,提高材料制备效率,以推动非晶合金材料的应用推广和发展。
非晶合金的制备及应用研究
非晶合金的制备及应用研究非晶合金是一种新型金属材料,由于其独特的物理和化学特性,以及广泛的应用领域,已经引起了人们的广泛关注。
本文将介绍非晶合金的制备方法和应用研究。
一、非晶合金的制备方法非晶合金的制备方法主要有三种:快速凝固法、液相淀积法和气相淀积法。
1. 快速凝固法快速凝固法是目前应用较广的非晶合金制备方法之一,其基本原理是将液态金属迅速冷却至超过晶体化温度的凝固速度,从而防止晶化过程的进行。
常用的快速凝固方法有单轴定向法、水平铸造法、旋转轮盘法等。
2. 液相淀积法液相淀积法主要是通过化学反应将金属元素沉积在基体上,达到非晶合金的效果。
其优点是制备工艺简单,但缺点是材料中的杂质比较多,且易受到环境的影响,导致合金质量不稳定。
3. 气相淀积法气相淀积法是一种较新的非晶合金制备方法,它利用化学气相沉积技术,在高温高压的条件下,将金属和非金属混合物沉积到基体上,形成非晶合金。
它的优点是可以制备大尺寸块状非晶合金,但是它需要较高的制备温度和高质量的气体。
二、非晶合金的应用研究非晶合金具有优异的力学、磁学、化学等特性,可以广泛应用于诸如磁性材料、结构材料、电子材料、储能材料等领域。
1. 磁性材料领域非晶合金在磁性材料领域的应用是非常广泛的,它具有高的磁导率、高的饱和磁化强度和储能密度,出色的耐腐蚀性和高温稳定性等特点。
这些特点在磁记录材料、三相变压器铁芯材料、高频材料、储能材料等方面有着广泛的应用。
2. 结构材料领域结构材料的应用领域非常广泛,如航空、航天、汽车制造等。
非晶合金的硬度和强度比传统晶态材料高,且变形能力强,有很好的抗疲劳性能,可广泛应用于结构材料领域。
3. 电子材料领域非晶合金在电子领域中,具有低的电阻、高的磁导率和超高的频率响应,可以用于制作感应器件、变压器等高频电子器件。
4. 储能材料领域非晶合金可以作为储能材料应用于锂电池,其主要作用是提高电池的放电效率和延长电池寿命,使电池更加耐用。
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机械合金化制备Co 80Zr 20非晶合金粉末3张富邦1)33 陈学定1) 郝雷1) 袁子洲1) 魏恒斗1) 陈自江2)1)(兰州理工大学省部共建有色金属新材料国家重点实验室,兰州 730050)2)(金川镍钴新产品公司,甘肃金昌 737104)摘 要: 采用行星式高能球磨机,通过室温下球磨纯元素混合粉末制备出原子数分数比为Co 80Zr 20的非晶合金粉末。
应用X 射线衍射(XRD )、差示扫描量热分析仪(DSC )、扫描电镜及透射电镜对不同球磨时间的混合粉末进行了研究。
结果发现,球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌存在显著影响。
原始混合粉末由密排六方的β-Co 和α-Zr 组成,经过015h 球磨,β-Co 转变为同素异构的面心立方的α-Co ,随着球磨时间的增加,Co 、Zr 颗粒都发生严重塑性变形,并且通过冷焊团聚起来,形成具有层状结构的复合颗粒。
球磨导致基体元素Co 晶格中的晶体缺陷密度大大增加,使得合金元素Zr 原子向Co 晶格中扩散迁移,扩散迁移到Co 晶格中的Zr 原子数量随球磨时间的增加而增加,导致Co 元素的晶格常数单调增大。
当球磨时间达到8h 时,形成Co 80Zr 20固溶体,继续球磨至10~20h ,固溶体转变为非晶。
球磨20h 得到的非晶粉末的玻璃化转变温度为759K ,它可以在840K 通过单一放热过程或者继续球磨至40h 而发生晶化反应,这两种不同晶化工艺所得到的晶化产物完全相同,均为面心立方的Co 23Zr 6。
关键词:机械合金化;Co 80Zr 20合金;同素异构转变;固溶体;非晶粉末;晶化产物Co 80Zr 20amorphous alloy powder prepared by mechanical alloyingZhang Fub ang 1),Chen X ueding 1),H ao Lei 1),Yu an Zizhou 1),Wei H engdou 1),Chen Zijiang 2)1)(State K ey Laboratory of Advanced New Non -ferrous Materials ,Lanzhou University ofTechnology ,Lanzhou 730050,China )2)(Jinchuan Nickel -Cobalt New Product Com pany ,G ansu Province ,Jinchang 737104,China )Abstract :Amorphous binary Co 80Zr 20(at %)alloy powders were synthesized by high energy ball milling the elemental powders at room temperature.The ball -milled alloy powders for different MA times were investigated by means of X -ray diffraction (XRD ),differential scanning calorimetry (DSC ),scanning electron microscopy (SEM )and transmission electron microscopy (TEM )1The results show that the milling time has significant effect on the powder structure and particle configuration 1The starting powder consists of β-Co (hexagonal close packed )and α-Zr (hexagonal close packed )1The β-Co transforms into allotropic α-Co (face centered cubic )after milling for 015h 1As the MA time increases ,the Co and Zr powder particles are dramatically plastically deformed and flattened to platelet/pancake shapes ,by the micro -forging process 1These flattened particles are cold -welded together and form composite particles with lamellar structure 1Ball -milling leads to an increase in the lattice defect density in the Co lattice (base material )so that the atoms of the alloying element Zr tend to migrate to the open defected lattice of metallic Co 1The number of atoms of the alloying elements that migrate to the hcp lattice of the base material increase with increasing MA time ,which leads to a monotonic ex pansion of the Co lattice 1A supersaturated solid solution is obtained after MA for 8h 1The solid solution is gradually transformed into a glassy phase upon increasing the MA time 1The glassy powders (20h of MA time )with glass transition temperature of 759K crystallize through3国家“863”计划资助项目(2003AA32X151)33张富邦(1962-),男,工程师。
E 2mail :wuyu2217@1631com 收稿日期:2005-03-04第24卷第5期2006年10月 粉末冶金技术Powder Metallurgy T echnology Vol 124,No 15Oct 12006a single exothermic process at840K or through further MA for40h1The crystallized product for the two different processes is the same,fcc-Co23Zr61K ey w ords:mechanical alloying;Co80Zr20alloy;allotropic transformation;solid solution; amorphous alloy powders;crystallized product Co100-X Zr X合金薄带在10≤X≤80的成分范围内可以形成非晶,并且当X≤42时,具有很好的软磁性能,比如高的饱和磁化强度、低的矫顽力和磁致伸缩系数[1-3],可以用作高密度磁记录材料[4]。
然而,CoZr非晶合金的非晶形成能力较弱,一般使用溅射法和熔液旋淬法生产,产品局限于薄带和细丝,限制了CoZr非晶合金的应用。
将非晶粉末固结形成大块非晶是制备块体非晶的有效手段[5-6],而机械合金化(MA)又是制备非晶合金粉末的有效方法[7-9]。
许多研究利用B2结构的CoZr金属间化合物经高能球磨制备出CoZr非晶合金[10-12],文献[13-14]研究了用MA法使元素混合粉末通过固相反应生成二元CoZr非晶合金。
其结果表明,Zr 原子数分数≥10%就能形成非晶,比熔液旋淬法所要求的最低Zr原子数分数低。
但是没有文献给出Co、Zr元素粉末在MA过程中的结构演变细节。
因此,本文选择成分配比为Co80Zr20(原子数分数比)的混合粉末,研究MA过程中球磨时间对混合粉末结构及形貌的影响。
1 试验试验用原料为纯度>99165%,粒度<56μm的Co粉以及纯度>9918%,粒度<71μm的Zr粉。
在充填纯Ar气的手套箱内,首先通过精确称量,得到原子数分数比为Co80Zr20的混合粉末。
然后将混合粉末和硬化GCr15轴承钢球按1∶20封装在和钢球同样材质的球磨罐内,球磨罐采用O形橡胶圈密封。
在球磨罐内充Ar气保护的条件下,使用Pul2 verisette型行星式球磨机进行机械合金化,球磨机转速为200r/min。
为防止球磨过程中温升过大,采用转10min停5min的方式进行球磨,经测定球磨罐外壁的温度不超过50℃。
不同球磨时间的试样分别球磨,不采用中途取样的方式,以避免对后续成分产生影响。
采用X’Pert Pro型X射线衍射仪(XRD)分析混合粉末的物相结构随球磨时间的变化,XRD工作条件为:Cu靶(λ=0.154187nm),管电压为40kV,电流为30mA。
用Philips EM420型透射电镜(TEM)和Pyris Diamond公司生产的示差扫描量热分析仪(DSC)确认形成非晶,DSC分析在流动的高纯氩气中进行,升温速度为20K/min。
TEM 的工作电压为100kV。
粉末颗粒的形貌随球磨时间的变化用J SM-5600LV型扫描电镜(SEM)进行观察,加速电压为20kV。
2 结果与分析211 混合粉末结构随球磨时间的变化图1为Co80Zr20混合粉末经过不同球磨时间后的X射线衍射图。
图1 Co80Zr20混合粉末经不同球磨时间后的XRD图谱 从图1可以看出,原始混合粉末由密排六方的β-Co(ASTM卡号:089-4308)和密排六方的α-Zr(ASTM卡号:089-3045)组成。
经015h球磨后,β-Co转变为面心立方的α-Co(ASTM卡号:089 -4307),而Zr保持密排六方结构不变,但它的衍射143第24卷第5期 张富邦等:机械合金化制备Co80Zr20非晶合金粉末峰强度大大下降。
Co在球磨过程中发生同素异构转变在文献[15-16]中已有报道,但都是球磨20h 后才发生的,而本文在球磨初期就发生这种转变以前未见报道。