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机械球磨结合粉末冶金制备AZ61超细晶镁合金的组织与性能

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金属学报 2023年第2期59卷 257-266页

作者：朱云鹏覃嘉宇王金辉马鸿斌金培鹏李培杰青海大学青海省新型轻合金重点实验室西宁810016 清华大学机械工程学院北京100084 青海大学青海省轻金属合金及深加工工程技术研究中心西宁810016

利用球磨与粉末冶金工艺相结合制备AZ61超细晶镁合金,分析了球磨对其晶粒尺寸、析出相、织构及室温拉伸性能的影响。结果表明,球磨及粉末冶金制备的AZ61镁合金与未经球磨处理制备的镁合金相比,其晶粒尺寸由0.91μm细化到0.68μm,且球磨... 详细信息

利用球磨与粉末冶金工艺相结合制备AZ61超细晶镁合金,分析了球磨对其晶粒尺寸、析出相、织构及室温拉伸性能的影响。结果表明,球磨及粉末冶金制备的AZ61镁合金与未经球磨处理制备的镁合金相比,其晶粒尺寸由0.91μm细化到0.68μm,且球磨处理促进了Mg_(17)Al_(12)的动态析出及细化,同时弱化了基面织构,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为393.1 MPa、431.9 MPa和8.5%,综合力学性能优于其他工艺制备的AZ61镁合金。强化机制分析表明,细晶强化的贡献达到90%以上,沿晶界分布的Mg17Al12会降低Orowan强化效果,基面织构的弱化会降低屈服强度。未经球磨处理的镁合金的断裂机制是由镁粉表面的氧化引发粉体脱黏主导的;经球磨处理后其断裂机理为脱黏的粉体与周围未脱黏的组织变形不匹配及晶界上Mg_(17)Al_(12)数量增加导致的。

关键词：机械球磨粉末冶金 AZ61超细晶镁合金动态析出强化机制

机械球磨处理对方竹笋全粉理化特性及微观结构的影响

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食品与发酵工业 2022年第12期48卷 175-182页

作者：汤彩碟张甫生杨金来吴良如郑炯西南大学食品科学学院重庆400715 食品科学与工程国家级实验教学示范中心(西南大学) 重庆400715 国家林业和草原局竹子研究开发中心浙江杭州310012

以方竹笋加工副产物为原料,采用机械球磨技术制备方竹笋全粉,探究机械球磨处理对方竹笋全粉理化特性及微观结构的影响。结果表明,随着球料质量比增加,方竹笋粒径、持水力、持油力和膨胀力下降,水分、蛋白质、膳食纤维等基本成分无显著... 详细信息

以方竹笋加工副产物为原料,采用机械球磨技术制备方竹笋全粉,探究机械球磨处理对方竹笋全粉理化特性及微观结构的影响。结果表明,随着球料质量比增加,方竹笋粒径、持水力、持油力和膨胀力下降,水分、蛋白质、膳食纤维等基本成分无显著变化。与未处理组相比,机械球磨处理(球料质量比为9∶1)后方竹笋全粉持水力、持油力和膨胀力分别下降了17.87%、42.71%、43.30%,粉体粒径达到最小[(11.73±0.04)μm]。随着粒径的减小,方竹笋全粉更细腻,分布更均匀,色泽更白亮,阳离子交换能力增强,休止角和滑角显著增大,堆积密度和振实密度显著减小(P机械球磨处理不会改变全粉的官能团,但会使其内部部分纤维素、半纤维素等大分子链发生断裂,分子聚合度下降,热稳定性下降。以上结果说明,机械球磨技术可有效改善方竹笋全粉的感官性能、功能与加工特性,可为方竹笋副产物的高值化利用提供一定的理论依据。

关键词：机械球磨方竹笋全粉粒径粉体综合特性微观结构

机械球磨AB_(5)+x%80VFe复合储氢合金的微观结构与电化学性能

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钢铁钒钛 2022年第4期43卷 48-54页

作者：李丽荣内蒙古科技大学理学院内蒙古包头014010

采用机械球磨方法制备了MlNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)+x%VFe(质量分数,x=5,10,15,20)储氢合金,研究了合金晶体结构和电化学性能。微结构分析表明,主相AB_(5)晶胞参数a及体积V随球磨时间增加而增加。电化学研究表明,合金的最大... 详细信息

采用机械球磨方法制备了MlNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)+x%VFe(质量分数,x=5,10,15,20)储氢合金,研究了合金晶体结构和电化学性能。微结构分析表明,主相AB_(5)晶胞参数a及体积V随球磨时间增加而增加。电化学研究表明,合金的最大容量C_(max)及氢扩散系数D随x增加先增加后减少,x=10时达到最大值,分别为310 mAh/g和7.6×10^(−11) cm^(2)/s。对合金进行了循环稳定性测试,结果表明,MlNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)+10%VFe球磨10 h的合金在100次循环后放电容量保持率为98%。

关键词：储氢合金 AB5合金 80VFe 机械球磨电化学性能

机械球磨强化铁/四氧化三铁对Cr(Ⅵ)的还原性能

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环境工程学报 2023年第11期17卷 3562-3567页

作者：高凤如郭洪梅胡俊邱一凡山东畜牧兽医职业学院潍坊261061 浙江工业大学环境学院杭州310014

Fe/Fe_(3)O_(4)作为机械球磨助磨剂可高效去除含卤污染物,但也面临着助磨剂尾料资源化利用的难题。机械球磨后的Fe/Fe_(3)O_(4)尾料具有良好的Cr(Ⅵ)还原性能。本研究基于尾料资源化利用和高性能材料开发的双重考虑,通过球磨模拟制备具... 详细信息

Fe/Fe_(3)O_(4)作为机械球磨助磨剂可高效去除含卤污染物,但也面临着助磨剂尾料资源化利用的难题。机械球磨后的Fe/Fe_(3)O_(4)尾料具有良好的Cr(Ⅵ)还原性能。本研究基于尾料资源化利用和高性能材料开发的双重考虑,通过球磨模拟制备具有高Cr(Ⅵ)还原性能的Fe/Fe_(3)O_(4)材料。结果表明,机械球磨强化了Fe/Fe_(3)O_(4)材料的Cr(Ⅵ)还原性能,Cr(Ⅵ)去除率由26.1%提升至91.3%。机械球磨主要是通过促进Fe(Ⅱ)的生成和Fe释放电子的传递强化Cr(Ⅵ)还原。采用球磨Fe/Fe_(3)O_(4)还原Cr(Ⅵ)时,Fe(Ⅱ)的高生成量说明机械球磨促进了Fe(Ⅱ)的生成,而Fe(Ⅲ)的高生成量和pH的大幅上升说明Fe(Ⅱ)转化为Fe(Ⅲ)。利用邻菲啰啉淬灭Fe(Ⅱ),使得球磨Fe/Fe_(3)O_(4)材料对Cr(Ⅵ)的去除率降至41.8%,这表明Fe(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)还原起主要作用。过量的氧气和过长的球磨时间可削弱球磨Fe/Fe_(3)O_(4)的Cr(Ⅵ)还原性能,最佳球磨条件为氮气氛围、球磨30 min;Cr(Ⅵ)去除效果与球磨Fe/Fe_(3)O_(4)投加量呈正相关,而与初始pH呈负相关。

关键词： Fe Fe_(3)O_(4) 机械球磨六价铬还原强化

机械法制备石墨二炔并耦合CdSe纳米粒子高效光催化制氢

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Chinese Journal of Catalysis 2022年第10期43卷 2708-2719页

作者：范召博郭鑫杨梦雪靳治良北方民族大学化学化工学院宁夏太阳能化学转化技术重点实验室国家民委化工技术基础重点实验室宁夏银川750021

石墨炔(GDY)独特的结构优势使其具有理想的吸光性和导电性,较好的透光性、导电性、较高的载流子迁移率、热导率等.与无带隙的石墨烯相比,GDY带隙为‒0.46‒1.32eV,因此在电子、催化、光学和机械方面具有较大的应用潜力,引起了研究人员的... 详细信息

石墨炔(GDY)独特的结构优势使其具有理想的吸光性和导电性,较好的透光性、导电性、较高的载流子迁移率、热导率等.与无带隙的石墨烯相比,GDY带隙为‒0.46‒1.32eV,因此在电子、催化、光学和机械方面具有较大的应用潜力,引起了研究人员的广泛关注.本文以六卤苯(C_(6)Br_(6))与碳化钙(CaC_(2))为主要原料,乙酸铜和Pb(PPh_(3))_(4)为催化剂,采用简单的球磨机械力化学耦合法,使前驱体C_(6)Br_(6)和CaC_(2)在催化剂的作用下在球磨反应中耦联,然后在惰性气体氛围中煅烧去除未完全反应的前驱体,再使用强酸将催化剂去除,最终得到了高纯度的GDY.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱等对制得的GDY进行表征,结果表明成功制得了GDY.将GDY与CdSe纳米粒子耦合,构建了GDY/CdSe 2D/0D异质结,并将其应用于光催化析氢反应.GDY独特的二维(2D)结构为CdSe纳米粒子提供了分散平台,有效阻止了CdSe纳米粒子的团聚.稳态瞬态荧光测试结果表明,CdSe与GDY耦合形成的复合催化剂被光激发后产生的瞬态荧光由激发态回到基态的时间大大缩短,这表明复合催化剂光激发产生的电子-空穴对通过催化剂间异质结形成的电子转移通道迅速转移,并参与析氢反应.在瞬态光电流测试中,GDY/CdSe-20(CdSe与GDY质量比为20%)复合催化剂的光响应强度最大,且GDY/CdSe-20具有较低的析氢过电位,有利于析氢反应进行.此外,电化学阻抗测试结果表明,GDY具有良好的导电性,可以快速有效地将CdSe中产生的光电子转移到析氢反应中.复合催化剂GDY/CdSe-20的析氢活性为6470μmol g^(-1) h^(-1),分别是纯GDY(14μmol g^(-1) h^(-1))和纯CdSe(157μmol g^(-1) h^(-1))的462倍和41倍.利用原位X射线光电子能谱分析光照前后各元素的结合能,考察了各元素周围电子云密度变化,并推测光电子的转移路径,提出了可能的析氢反应机理.综上,本文利用机械球磨法制备了石墨二炔,简化了GDY的制备方案,为大规模制备GDY提供了参考.

关键词：石墨炔机械球磨碳化钙六卤苯析氢

Cu粉预球磨和烧结工艺对Cu/6061Al界面结构的调控

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材料导报 2023年第14期37卷 148-153页

作者：吴少鹏蔡晓兰周蕾栗文浩刘旭升王延坤昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

本工作采用高能球磨和烧结工艺成功制备了Cu/6061Al扩散对,研究了Cu粉机械球磨对真空热压烧结过程中Cu/6061Al界面处中间相生长的影响。通过XRD、FESEM和电子探针对界面结构以及生成物进行表征。结果表明,在Cu/6061Al界面处出现了三种... 详细信息

本工作采用高能球磨和烧结工艺成功制备了Cu/6061Al扩散对,研究了Cu粉机械球磨对真空热压烧结过程中Cu/6061Al界面处中间相生长的影响。通过XRD、FESEM和电子探针对界面结构以及生成物进行表征。结果表明,在Cu/6061Al界面处出现了三种层状中间相,从Cu侧到6061Al侧依次为Cu_(9)Al_(4)、CuAl和CuAl_(2)相。此外,对比未球磨的样品,经过球磨的样品在Cu基体和Cu_(9)Al_(4)层中出现了大量的孔洞且随着球磨时间的延长而增多。同时,Cu/Cu_(9)Al_(4)界面也随着球磨时间的延长变得模糊。对每种层状金属间化合物而言,机械球磨对金属间化合物层生长的促进作用按从大到小顺序排列为:Cu_(9)Al_(4)、CuAl、CuAl_(2),从Cu侧到6061Al侧呈递减规律。

关键词：金属间化合物机械球磨 Cu/6061Al界面层状结构真空热压

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催化剂掺杂对MgH2储氢性能的改进研究

稀有金属 2022年第1期46卷 87-95页

作者：石伟和贾陈忠陆必旺马志鸿百色学院材料科学与工程学院广西百色533000

催化剂掺杂被认为是一种非常有效改善MgH_(2)储氢性能的途径。研究结果表明,过渡金属对氢原子具有很强的亲和力,在氢分子的解离或者氢原子的重组过程中,过渡金属的d电子和氢原子/氢分子轨道上的电子发生转移填充,由此产生的相互作用力... 详细信息

催化剂掺杂被认为是一种非常有效改善MgH_(2)储氢性能的途径。研究结果表明,过渡金属对氢原子具有很强的亲和力,在氢分子的解离或者氢原子的重组过程中,过渡金属的d电子和氢原子/氢分子轨道上的电子发生转移填充,由此产生的相互作用力促进氢分子的解离和氢原子的重组;掺杂过渡金属氧化物同样可以有效地催化MgH_(2)的吸放氢反应,而且在研磨过程中还可以作为润滑剂和分散剂,防止MgH_(2)颗粒的团聚,细化MgH_(2)颗粒尺寸,加速MgH_(2)的氢解吸动力学,催化MgH_(2)的吸放氢反应;过渡金属卤化物在吸放氢过程与MgH_(2)反应生成的过渡金属氢化物能够促进氢分子的解离和氢原子的扩散、在氢化过程中促进形核、减小吸放氢反应的活化能;金属硫化物或金属氢化物与MgH_(2)在球磨过程中的反应产物具有较高的催化活性,能在一定程度上解决脱氢/氢化动力学缓慢的问题,并且MgS能够提供丰富的成核活性位点。碳基材料的添加,能促进Mg/MgH_(2)相形核,细化颗粒尺寸,改善氢吸咐动力学,然而效果弱于金属基催化剂。但掺杂金属基和碳基复合催化剂,MgH_(2)能同时获得掺杂金属基和碳基催化剂的效果,即脱氢温度和脱氢活化能显著降低,又表现出优异的循环稳定性。

关键词：固态储氢机械球磨摧化掺杂 MgH 储氢性能

机械球磨制备Fe0/ZSM-5复合材料及其对Pb2+的去除研究

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高校化学工程学报 2017年第2期31卷 478-484页

作者：王春峰朱艳臣陈冠飞姚丹皇晓晨王连军河南师范大学环境学院黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室河南省环境污染控制重点实验室河南新乡453007 南京理工大学环境与生物工程学院江苏省化工污染控制与资源化重点实验室江苏南京210094

利用机械球磨法将零价铁(Fe^0)颗粒负载到疏水性、高硅比的ZSM-5分子筛上,成功制备出Fe^0/ZSM-5复合材料,研究了此复合材料对水溶液中Pb^(2+)的去除性能。XRD结果表明,Fe^0/ZSM-5复合材料保持了ZSM-5分子筛的晶体结构,元素点映射表明零... 详细信息

利用机械球磨法将零价铁(Fe^0)颗粒负载到疏水性、高硅比的ZSM-5分子筛上,成功制备出Fe^0/ZSM-5复合材料,研究了此复合材料对水溶液中Pb^(2+)的去除性能。XRD结果表明,Fe^0/ZSM-5复合材料保持了ZSM-5分子筛的晶体结构,元素点映射表明零价铁颗粒均匀地负载在ZSM-5分子筛上。实验结果表明,在30℃,初始Pb^(2+)浓度为1~100mg·L^(-1),pH值为3.0,Fe^0/ZSM-5复合材料投加量为0.2 g·L^(-1),反应时间为60 min条件下,Pb^(2+)的最大去除率和最高吸附量分别为78.05%和102 mg·g^(-1)。研究发现在去除Pb^(2+)的过程中伴随着Fe^(2+)的释放以及pH值的升高,且反应过程中释放出Fe^(2+)会加速Fe^0表面的给电子过程,增加其表面活性位点,进而进一步提升对Pb^(2+)的还原去除。研究表明,反应过程符合一级反应动力学。

关键词：机械球磨零价铁 ZSM-5分子筛 Pb2+

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机械球磨法制备纳米晶Zr粉及其燃烧性能

含能材料 2016年第1期24卷 91-95页

作者：杨帆康晓丽罗江山易勇唐永建中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室四川绵阳621999 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室四川绵阳621010

通过机械球磨法对微米Zr粉进行晶粒细化,采用X射线粉末衍射法分析了球磨时间对Zr粉的物相、晶粒尺寸及晶格应变大小的影响;采用扫描电镜和激光粒度分析仪对Zr粉形貌、粒径分布进行了表征,并研究了Zr粉球磨时间对Zr/KClO_4烟火剂光辐射... 详细信息

通过机械球磨法对微米Zr粉进行晶粒细化,采用X射线粉末衍射法分析了球磨时间对Zr粉的物相、晶粒尺寸及晶格应变大小的影响;采用扫描电镜和激光粒度分析仪对Zr粉形貌、粒径分布进行了表征,并研究了Zr粉球磨时间对Zr/KClO_4烟火剂光辐射时间特性的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,Zr粉的颗粒尺寸先减小后增大,而晶粒尺寸则持续减小,同时晶格应变逐渐增大:当球磨时间为8 h时,Zr粉的粒径分布最均匀、平均粒径最小(0.8μm),晶粒尺寸为81.7 nm;球磨时间增加到20 h后,Zr粉的颗粒尺寸略有增大,但晶粒尺寸减小到最小值(15.4 nm)。对原料Zr粉进行球磨处理后,Zr/KClO_4烟火剂的光辐射时间缩短,球磨时间为8 h时,相比使用原料Zr粉的烟火剂,样品的光辐射时间(17 ms)缩短了32%,表明烟火剂燃烧速率的显著增加,并且峰值辐射强度增大。

关键词：机械球磨纳米晶Zr粉 Zr/KClO4烟火剂光辐射时间