本发明属于纳米材料制备技术领域,具体涉及一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体,本发明还涉及一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法。
背景技术:
y-ti-o纳米氧化物团簇与常规的纳米氧化物增强相显著不同,y-ti-o纳米氧化物团簇复合了4~6个o-空位,尺寸约为2~5nm,y-ti-o纳米氧化物团簇在常温下很稳定,即使在高温下也不会明显长大,具备优异的热稳定性,随着环境的改变,其组织结构也不会发生变化,说明其化学结构稳定,合金基体中存在的高密度y-ti-o纳米氧化物团簇可钉扎位错,改善合金抗应力松弛性能和高温力学性能,y-ti-o纳米氧化物团簇在耐热铁素体钢中已经充分发挥了其显著的作用,大幅度提高铁素体钢的高温性能。目前,常规制备y-ti-o纳米氧化物团簇的方法主要是将含有ti的铁素体粉末与纳米y2o3粉末进行混合球磨,y2o3粉末会在球磨过程中分解为y原子和o原子,o-空位的形成会促使对o有亲和力的ti和y与之结合,形成在粉末中弥散分布的y-ti-o纳米氧化物团簇。但是,该种方法存在y2o3不易分散成y原子和o原子的问题,导致高能球磨时间长,能耗高,因此采用新工艺研发出一种含有y-ti-o纳米氧化物团簇的新型复合粉体颇具意义。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体,解决了现有技术中存在的y2o3不易分散成y原子和o原子的问题。
本发明所采用的第一技术方案是,一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体,按质量百分比由以下组分组成:cuo:30-50wt%;ti:30-50wt%;yh2:10-30wt%,以上各组分质量百分比之和为100%。
本发明所采用的第二技术方案是,一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、原料配比:
将cuo、ti、yh2按照以下质量比进行称取,成分范围为:
cuo:30-50wt%;
ti:30-50wt%;
yh2:10-30wt%;
步骤2、高能球磨:
将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,过程控制剂为无水乙醇或硬脂酸,得到混合均匀的复合粉体。
本发明第二技术方案的特点还在于,
步骤1中cuo、ti及yh2粉末纯度大于99.99%。
步骤2中高能球磨转速为300~500rpm。
步骤2中高能球磨时间为4~8h。
步骤2中过程控制剂与cuo、ti、yh2粉末总和的质量比为1:5000~10000。
本发明的有益效果是,一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体及制备方法,通过简单机械化学反应的方法,能够使复合粉体中形成纳米氧化物团簇,解决现有技术中y2o3不易分散成y原子和o原子的问题,克服了传统方法中能耗大,制备时间长的缺点。
附图说明
图1是本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法流程图;
图2是本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的显微组织照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体,按质量百分比由以下组分组成:cuo:30-50wt%;ti:30-50wt%;yh2:10-30wt%,以上各组分质量百分比之和为100%。
图1是本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法流程图,本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、原料配比:
将cuo、ti、yh2按照以下质量比进行称取,成分范围为:
cuo:30-50wt%;
ti:30-50wt%;
yh2:10-30wt%;
步骤2、高能球磨:
将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,过程控制剂为无水乙醇或硬脂酸,得到混合均匀的复合粉体。
其中,步骤1中cuo、ti及yh2粉末纯度大于99.99%。
步骤2中高能球磨转速为300~500rpm。
步骤2中高能球磨时间为4~8h。
步骤2中过程控制剂与cuo、ti、yh2粉末总和的质量比为1:5000~10000。
图2是本发明一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的显微组织照片,由图2可以看出,复合粉体尺寸小于3um,小尺寸颗粒与大尺寸颗粒分散均匀。
实施例1
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:35wt%;ti:35wt%;yh2:30wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速300rpm,球磨时间8h,过程控制剂为无水乙醇。
实施例2
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:40wt%;ti:40wt%;yh2:20wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速400rpm,球磨时间4h,过程控制剂为无水乙醇。
实施例3
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:45wt%;ti:45wt%;yh2:10wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速500rpm,球磨时间4h,过程控制剂为无水乙醇。
实施例4
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:30wt%;ti:50wt%;yh2:20wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速500rpm,球磨时间4h,过程控制剂为无水乙醇。
实施例5
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:50wt%;ti:30wt%;yh2:20wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速500rpm,球磨时间4h,过程控制剂为无水乙醇。
实施例6
将纯度大于99.99%的cuo、纯度大于99.99%的ti、纯度大于99.99%的yh2按照一定的质量比进行称取,成分分别为:cuo:50wt%;ti:30wt%;yh2:20wt%。将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,转速500rpm,球磨时间6h,过程控制剂为无水乙醇。
1.一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体,其特征在于,按质量百分比由以下组分组成:cuo:30-50wt%;ti:30-50wt%;yh2:10-30wt%,以上各组分质量百分比之和为100%。
2.一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、原料配比:
将cuo、ti、yh2按照以下质量比进行称取,成分范围为:
cuo:30-50wt%;
ti:30-50wt%;
yh2:10-30wt%;
步骤2、高能球磨:
将称好的cuo、ti和yh2在高能球磨机中进行球磨,过程控制剂为无水乙醇或硬脂酸,得到混合均匀的复合粉体。
3.根据权利要求2所述的一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,其特征在于,所述步骤1中cuo、ti及yh2粉末纯度大于99.99%。
4.根据权利要求2所述的一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,其特征在于,所述步骤2中高能球磨转速为300~500rpm。
5.根据权利要求2所述的一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,其特征在于,所述步骤2中高能球磨时间为4~8h。
6.根据权利要求2所述的一种含有纳米氧化物团簇的复合粉体的制备方法,其特征在于,所述步骤2中过程控制剂与cuo、ti、yh2粉末总和的质量比为1:5000~10000。
技术总结