Mechanical alloying(MA) process using elemental powders followed by hot pressing has been applied to some intermetallic alloy system containing ferromagnetic elements, such as NiAl and $FeSi_2$. A modified thermogravimetric analysis (TGA) technique was used to investigate the degree of alloying in milled powders and hot consolidated specimens as well as heat-treated bulk specimens. It is shown that the measurement of Curie temperatures in MA intermetallic powders and consolidated specimens containing ferromagnetic components, when determined as a function of milling and heat treatment parameters, can give some insight into the progress and mechanism of alloying.
A new method to fabricate the fine magnetic abrasives by using mechanical alloying is proposed. The mechanical alloying process is a solid powder process where the powder particles are subjected to high energetic impact by the balls in a vial. As the powder particles in the vial are continuously impacted by the balls, cold welding between particles and fracturing of the particles take place repeatedly during the ball milling process using a planetary mill. After the manufacturing process, fine magnetic abrasives which the guest abrasive particles c lung to the base metal matrix without bonding material can be obtained. The shape of the newly fabricated fine magnetic abrasives was investigated using SEM and its polishing performance was verified by experiment. It is very helpful to finishing the injection mold steel in final polishing stage. The areal ms surface roughness of the workpiece after several polishing processes has decreased to a few nanometer scales.
In the present work, we investigated the mechanical alloying of binary Ga-Se(1:1) and Ga-Te(1;1) sysyems. The high-energy ball-milling was performed at $40^{\circ}C$ where one of constituents (Ga) is molten state. The purpose of the work was to see whether reactions between constituent elements are accelerated by the presence of a liquid phase. During the ball-milling, the liquid Ga phase completely disappeared and the resulting powders consist of nanocrystalline grain of ~20 nm with partly amorphized phases. However, no intermetallic compounds formed in spite of the presence of the liquid phases which has much higher diffusivity than solid constituents. By subsequent heat-treatments, the intermetallic compounds such as GaSe and GaTe formed at relatively low temperatures. The formation temperature of theses compound was much lower than those predicted by equilibrium phase diagram. The comparison of the ball-milled powders with un-milled ones indicated that the easy formation of intermetallic compound or allying occurs at low temperatures.
The effects of mechanical alloying conditions on the formation of Mn-sulfide powders were analyzed. Impeller rotating speed, lubricant coating and added amounts of process control agent(stearic acid) were selected as a process control factor. MnS compounds are synthesized in 3 hours by mechanical alloying at the alternative milling condition. Discontinuous rotating speed of 1200rpm for 4 minutes and 1000rpm for 1 minute shows more effects on the compound formation of MnS. After coating of lubricant on the wall, elementary Mn and sulfur were partially remained by mechanical alloying. The friction effects of the wall and grinding media on the powders are significantly important to form the compound of MnS.
Modified Ni/YSZ cermets for high temperature electrolysis were synthesized by the direct ball milling of Ni and YSZ powder. The ball milling was carried out in dry process and in ethanol with varying milling time. While the dry-milling decreased the average size from 65 to $80{\mu}m$, the wet-milling decreased the average size down to $10{\mu}m$. In addition, very fine particles less than $0.1{\mu}m$ were observed in the wet-milling condition. The subsequent process of cold-pressing and sintering at $900^{\circ}C$ for 2 h did not affect the particle size of dry-milled powder. The electrical conductivity of the dry-milled Ni/YSZ cermet showed the value of $5{\times}10^{2}\;S/cm$ and this value was increased to $1.4{\times}10^{4}\;S/cm$ after the sintering at $900^{\circ}C$ for 2 h.
In this study, fine cathode materials $Ni_3S_2$ and $NiS_2$ were synthesized using the simple, convenient process of mechanical alloying (MA). In order to improve the cell properties, wet milling processes were conducted using low-energy ball milling to decrease the mean particle size of both materials. The cells of Na/$Ni_3S_2$ and Na/$NiS_2$ show a high initial discharge capacity of 425 mAh/g and 577 mAh/g respectively using wet milled powder particles, which is much larger than commercial ones, providing some potential as new cathode materials for rechargeable sodium-ion batteries.
The amorphization process and the thermal properties of amorphous Ti$_{40}$Cu$_{40}$Ni$_{10}$Al$_{10}$ powder during milling by mechanical alloying were examined by X-ray diffractometry (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and transmission electron microscopy (TEM). The chemical composition of the samples was examined by an energy dispersive X-ray spectrometry (EDX) facility attached to the scanning electron microscope (SEM). The as-milled powders showed a broad peak (2$\theta$ = 42.4$^{\circ}$) with crystalline size of about 5.0 nm in the XRD patterns. The entire milling process could be divided into three different stages: agglomeration (0 < t$_m$$\leq$ 3 h), disintegration (3 h < t$_m$$\leq$ 20 h), and homogenization (20 h < t$_m$$\leq$ 40 h) (t$_m$: milling time). In the DSC experiment, the peak temperature T$_p$ and crystallization temperature T$_x$ were 466.9$^{\circ}C$ and 444.3$^{\circ}C$, respectively, and the values of T$_p$, and T$_x$ increased with a heating rate (HR). The activation energies of crystallization for the as-milled powder was 291.5 kJ/mol for T$_p$.
열전발전용 재료인 PbTe의 밀링 시간, 볼과 분말의 무게비에 따른 기계적 합금화 거동을 연구하였다. Pb와 Te 분말을 볼과 분말의 무게비 2 : 1에서 2분간 기계적 합금화 함으로써 PbTe 금속간 화합물의 형성이 완료되었다. 밀링 공정중 vial 표면 온도의 in situ 측정에서 기계적 합금화에 의한 PbTe 금속간 화합물의 형성이 분말 계면에서의 확산 공정보다는 합금화 반응이 자발적으로 전파하는 자전 반응에 의하여 이루어지는 것을 알 수 있었다. 기계적 합금화로 제조한 PbTe 합금분말의 격자상수는 0.6462nm로 용해 및 분쇄법으로 제조한 PbTe 분말에서 보고된 값인 0.6459nm와 잘 일치하였으며, 밀링 시간의 증가 및 볼과 분말의 무게비의 변화에 의하여 변하지않았다.
Cu-10wt%W composite powders have been manufactured by a high energy ball milling technique. The composite powders were pressed at 250 MPa and sintered in a dry hydrogen at 103$0^{\circ}C$ for 4 hours. After sintering, Cu-10wt%W composite materials were forged. And the arc-resistance of forged materials which have the same relative density of 94% has been tested. Composite particles, i.e. tungsten particles distributed homogeneously in the copper matrix, was formed after 480 min mechanical alloying. Densities of these sintered materials were ranged from 74 to 84%. Densification degree was due to the formation of composite powders. As the mechanical alloying time increased, the hardness was increased and tungsten particle size was decreased. Arc loss of the forged specimens was decreased as increasing the mechanical alloying time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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