金属粉末范文精选

【摘 要】本文叙述了由两种不同的合金粉末压制而成的金属制品的一种二次加粉装置，顶缸二次顶出和前后串联的两只料盒组成。

【关键词】二次加粉装置；顶缸二次顶出；串联的两只料盒

粉末成型液压机用于将金属压成饼状和环形零件，通过烧结制得金属制品。其中某些特殊的金属制品需要在不同的部位添加不同的材料进行压制。而通常的粉末成型液压机的加粉装置为单粉料盒，在进行多种材料压制时，需要通过人工加粉来实现，操作人员劳动强度大，效率低，不利于自动化生产。

1 两次加粉装置如图

由送料装置、模架及顶出缸驱动装置三大部分组成。

（1）阴模板上设有加粉装置，由送料板、前后联动的两只送料盒、连杆、气缸、推料油缸组成。依靠推料油缸的前后运动，推动两只送料盒在送料板上前后运行完成加料动作。

（2）模架主要由阴模板、固定板、下模板、拉杆、支座及中心缸组成。阴模板内装有阴模，固定模板上装有下冲，下冲内装有芯杆，芯杆与中心缸连接而成。

（3）阴模的驱动，由阴模板与下模板由四根拉杆连接组成联动机构，下模板与顶出缸的活塞杆相连，顶出缸的顶出和退回运动推动阴模上下运动。在顶出缸活塞杆末端连接有小液压油缸，通过小液压油缸充油控制阴模第一次上升高度，放出油腔的液压油控制阴模第二次上升高度。

摘要：采用高功率CO2激光烧结金刚石微粉与金属粉末压坯，研究了激光参数对金刚石微粉与金属粉末结合性能的影响，分析了烧结体的烧结性能及耐磨性，结果表明：光斑直径为8.5mm时，在激光功率550W、扫描速度1100mm/min烧结条件下可获得金刚石颗粒、金属粉末二者具有最佳结合性能的烧结体。

关键词：激光烧结；金刚石微粉压坯；工艺参数；工艺与机理

1. 激光烧结参数

1.1激光功率

在功率低于550W时，由于扫描速度相对较快而激光功率较低，粉末压坯中低熔点金属元素被加热温度较低，来不及达到熔点温度，各种金属元素还处于原始接触阶段，因此抗拉强度较低。随着激光功率P的增大，单位时间内粉末被加热的温度更高，低熔点金属元素部分微熔，将其周围的金属粉末包裹在一起，使得烧结件的抗拉强度得到了提高。在激光功率达到550W时，得到较好的烧结效果，烧结件具有最大的抗拉强度。而当激光功率P超过550W时，烧结件表面部分呈绿色，为锡青铜的氧化产物，说明由于功率过高，出现了烧损现象[1-3]。

1.2 光束扫描速度

同样，保持激光功率P=550W，光束扫描速度v按照880 mm/min、1100 mm/min、1320 mm/min、1540 mm/min、1760 mm/min化，来考察扫描速度v对烧结件抗拉强度的影响。

光束扫描速度v超过1100mm/min时，烧结件的抗拉强度将随扫描速度v的增大而降低；而当扫描速度v小于1100 mm/min时，烧结件的抗拉强度又急剧降低。

与机械加工竞争的几种装配技术使用金属粉末来制作组件。这些装配技术的应用正处于上升阶段，它们一定程度上填补了汽车行业对重量轻、成本低和大容量零件的需求。

其他行业，如工业模具和生物医学设备也正在利用这些高度自动化的流程。该流程可降低零件与零件间的变差，减少材料的浪费，并采取更少的步骤。新的流程和多种材料的选择扩大了这些技术的应用，对一些用于商业航空领域的结构部件具有越来越强的吸引力。

汽车产业是粉末冶金（PM）零件最大的消费者，其次是工业发动机和操控系统。金属粉末工业联合会副总裁吉姆·戴尔表示，汽车变速器可能包含多达55个用粉末冶金制成的零件。

GKN　Sinter　Metals　公司美洲销售和市场营销副总裁克里斯·弗兰克斯告诉我们：“我们看到了用于汽车制造的粉末冶金产品的总量每年在不断增加。我们正在改良材料来开发对特定应用程序更有针对性的加工流程。”

该汽车涡轮增压器的叶轮是由德国巴斯夫公司对GHS-4合金进行Catamold催化离散加工制作而成，　其中含有铁、镍、铬、钼、碳、硅、锰、钒和钨。

使用粉末冶金技术创建近似网型的结构部件的制作工艺可以形成具有高温或者高压强的部件。　挤压并烧结的粉末冶金技术使用高压下的自定义模具制成金属粉末，再通过烧结加热零件。另一种方法是用于制作较大型部件的热等静压（HIP）。戴尔说：“粉末冶金技术制成的零件其尺寸限制在42磅左右。”“大多数粉末冶金技术制成的零件其重量不到5磅。现在，当压力机和应用部件体积变得越来越大时，单个零件的体积也越来越大，重量也越来越重了。”

粉末注射成形技术（PIM），结合了传统注塑机的功能，利用粉末冶金技术的精度和材料的灵活性来制作复杂的几何形状。粉末注射成形技术能够产生介质来高度容纳形状复杂，表面纹理多样，细节错综复杂的一致性组件。组件可以连接几个部件，消减加工步骤并缩短制作周期。

巴斯夫公司北美洲Catamold产品业务经理斯科特表示，粉末注射成形技术最大的应用领域是医疗、消费类电子产品、机械设备、航空航天、汽车和一般消费品行业。他说，巴斯夫公司不断增加对各行业中粉末注射成形技术的调查，调查结果显示其增长率在不断增加。　“越来越多的公司想做精益生产和持续改进，因此他们更仔细的审查粉末注射成形技术，因为它提供了良好的整体价值。”

1 引言

纳米粉末是指尺寸范围在1～100nm之间的粉末。而纳米金属粉末最突出的特点是晶粒尺寸特别小，因而它具有与普通块状金属不同的特性。在化学工业的催化剂、微孔材料、导电浆料原料、磁记录材料、微波吸收材料等诸多领域都具有广阔的应用前景。

核壳型金属粉末是一种核-壳结构的粉末，其中壳是金属，核可以是金属，也可以是石墨、金刚石、氧化物（Al2O3、SiO2）或碳化物（WC、SiC）、高分子等非金属材料。设计和可控制备具有核壳结构的复合材料是最近几年材料科学前沿的一个日益重要的研究领域[1]。

2 核壳结构制备方法

核壳纳米材料主要包括无机/有机、无机/无机两种。

2.1 无机/有机型

2.1.1 磁性的聚合物核壳金属粉末

该种材料在分离癌细胞和正常细胞方面的实验己获成功，郭等[2]在抗小鼠Fc抗体上外接粒径为3μm 的Ps-Fe3O4 微球，用来对小鼠骨髓中正常细胞和癌细胞进行分离，分离率达99.9%。Zait sev 则用含有抗生素蛋白的植物凝结素等配体结合的磁性微球，进行骨髓中T 细胞的分离，它可用来治疗白血

摘 要：文章结合金属粉末激光烧结机的功能，对该设备主要模块进行了结构分析，同时通过各模块之间的工作流程之间的配合关系，对该设备的系统及主要模块的工作流程进行了分析和设计。希望这样的探讨对于该类激光加工机器的具体设计有所助益。

关键词：金属粉末；激光选区烧结；3D打印技术

1 金属粉末激光烧结机的工作原理与各功能模块的结构分析

金属粉末激光烧结机是基于金属粉末的激光选区烧结增材制造技术和相关工艺，属于3D打印技术的一个重要应用领域。金属粉末激光烧结技术是基于离散化的堆积成型原理而产生的新型数字化成型技术。从具体功能上来说，金属粉末激光烧结机的计算机成型系统根据设计工艺要求对要制造的三维实体造型进行分层切片处理，在系统中三维造型的CAD模型将被分层离散化为许多二维层面信息。同时计算机成型系统与机电控制执行系统相连，通过信息采集和数据处理的过程，将相应的运动控制指令输入执行系统。在金属粉末的激光烧结过程中，激光以一定的扫描速度和能量密度有选择性地对金属粉末进行分层扫描，是金属粉末粘结化，进而固化。该设备通过顺序完成各个层面的成型制造，最终完成与三维实体造型一致的金属零件。

1.1 扫描光路与激光发生器

扫描振镜由两个摆动电机带动的相互垂直的反色镜组成，分为X镜与Y镜。在扫描过程中，扩束后的激光光束先射入X镜，然后通过X/Y镜的两次反射，再由聚焦镜聚焦到金属粉末表面来进行成型加工。扫描振镜扫描的优点是：电机带动的振镜镜片转动惯量小，响应速度快，可以实现高速扫描；镜片的动态响应特性好；扫描速度快，且变速范围大；控制精确。基于以上优点，使用扫描振镜的激光加工成型效率高，且扫描精度高，故而该扫描光路结构在金属粉末激光烧结工艺及其相关设备中得到了更广泛的应用。作为一个独立的功能模块，通常将激光和扫描光路整合成一个激光发生器，通过数字化、参数化的方式来控制激光的烧结功率、激光束半径、烧结时间、间隔时间以及扫描间距等。根据金属粉末激光烧结工艺的具体工作步骤，一般将激光发生器设计于整个成型室的正上方，与铺粉装置配合完成对各金属粉末层的选区扫描。

1.2 成型缸的机构与成型室的结构功能

成型缸是金属粉末激光烧结机的重要组成部分，位于该设备的中心位置。金属粉末的烧结就是在成型缸内与活塞相连的平台上。根据工艺要求，每次烧结之后，加工平台会随着活塞下降一定的高度。该机构在工作过程中，由步进电机通过同步带、大带轮来驱动丝母转动。这里丝母只做转动而无上下运动，通过丝母语滚珠丝杠的相对运动，从而实现丝杠无转动的上下直线运动。丝杠与活塞相连，这样就完成了活塞和加工平面的上下运动。为了避免成型缸内的金属粉末在平台上下移动过程中从平台、活塞与缸壁之间的缝隙泄露，采用了环状的密封垫。在整个烧结过程中，密封垫会随着加工平台、活塞沿着缸体壁做紧密滑动，达到密封效果。

纳米材料和纳米技术是20世纪后期出现的新型材料和高新技术。由于纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使它与常规材料相比具有独特的优异性能。随着纳米技术的迅速发展，各种类型纳米材料不断涌现，如纳米陶瓷粉末、纳米金属材料、纳米金属、纳米化合物、纳米生物材料等。在这些材料中纳米金属材料是重要的研究方向，在科研人员的不断探索中，纳米金属粉末的制备技术得到了不断革新和发展。许多纳米金属粉末作为新型抗菌材料（如抗病毒物质、抗菌材料、防污漆和抗真菌材料）的替代品被重点研究。纳米金属粉末也因其在冶金、催化和军事等领域中广泛的应用，成为研究人员的热点研究方向。

全书内容共分为12章：1.纳米金属颗粒的热力学数据的总体评价，从热力学背景知识出发，介绍纳米金属颗粒尺寸与材料性能的关系，并将实验和计算的熔解温度进行对比；2.单个纳米金属颗粒的数值模拟，包括分子动力学模拟、与尺寸相关的材料性质、两种纳米颗粒的烧结研究和纳米颗粒在氧气环境下的氧化研究以及具有核-壳结构的颗粒的加热和冷却等内容；3.放电爆炸下的纳米金属颗粒，主要介绍纳米金属的电爆炸丝生产技术；4.纳米金属粉末的电爆炸丝生产方法，包括如何用等离子技术对纳米颗粒进行再凝结、纳米铝粉的特征、纳米粉末的化学钝化、铝纳米颗粒的微胶囊化等内容；5.纳米金属颗粒团聚物的结构，包括表征团聚物结构的实验技术、力学稳定性、热稳定性、以及气体运输对反应速度的限速作用等内容；6.纳米金属粉末的钝化，包括理论和实验背景以及钝化纳米颗粒的特征；7.纳米金属粉末的安全，包括纳米颗粒在空气中氧化的基本现象、对静电放电的灵敏度、根据灾害分级对纳米粉末进行排序、包装要求等；8.铝粉末与液态水和水蒸气的反应，包括研究液态、气态水和铝粉末反应的实验技术和不同条件下的铝粉末的反应情况；9.基于硼烷氨和硼氢化钠的储氢系统的钴纳米催化剂，主要介绍物理化学方法；10.机械研磨对反应活性和亚稳态纳米材料的预处理；11.金属微粒燃烧的原位表征：非平衡诊断，包括固体材料的点火和燃烧、铝的反应机理、火焰管、火焰温度等内容；12.含能系统中的铝纳米粉末的表征和燃烧。

本书重点介绍纳米金属粉末的表征、氧化和燃烧、生产技术和安全知识。本书适合无机非金属材料工程、材料科学与工程、复合材料与工程、金属材料工程和纳米材料科学与技术等专业的研究生或相关领域的研究人员阅读和参考。

郭抒，博士生

（中国科学院理化技术研究所）

【摘 要】粉末冶金是用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结制成金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。粉末冶金它具有低耗节能、材料利用率高、高效省时等优点，但其也存在一定不足，如金属粉末和模具费成本高，产品尺寸的大小和形状受限制，产品韧性较差等。目前粉末冶金广泛应用在硬质合金制作、多孔材料、难熔金属材料、磁性材料、金属陶瓷等。

【关键词】粉末冶金历史 基本工序 粉末冶金优势与不足 趋势

1 粉末冶金的历史

粉末冶金发展经历三个阶段：

20世纪初，通过粉末冶金工艺制得电灯钨丝，被誉为现代粉末冶金技术发展的标志。随后许多难熔金属材料如钨、钽、铌等都可通过粉末冶金工艺方法制备。1923年粉末冶金硬质合金的诞生更被誉为机械加工业的一次革命；20世纪30年代，粉末冶金工艺成功制得铜基多孔含油轴承。继而发展到铁基机械零件，并且迅速在汽车、纺织、办公设备等现代制造领域广泛应用；20世纪中叶以后，粉末冶金技术与化工、材料、机械等学科互相渗透，更高性能的新材料、新工艺发展进一步促进粉末冶金发展。并使得粉末冶金技术广泛应用到汽车、航空航天、军工、节能环保等领域。

2 粉末冶金的基本工序

（1）粉末的制取。目前制粉方法大体可分为两类：机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，化学成分基本不发生变化。物理化学法是借助化学或物理作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末。目前工业制粉应用最为广泛的有雾化法、还原法和电解法；而沉积法（气相或液相）在特殊应用时也很重要。

（2）粉末成型。成型是使金属粉末密实成具有一定形状、尺寸、孔隙度和强度坯块的工艺过程。成型分普通模压成型和特殊成型两类。模压成型是将金属粉末或混合料装在钢制压模内，通过模冲对粉末加压，卸压后，压坯从阴模内压出。特殊成型是随着各工业部门和科学技术的发展，对粉末冶金材料性能及制品尺寸和形状提出更高要求而产生。目前特殊成型分等静压成型、连续成型、注射成型、高能成型等。

【摘 要】粉末冶金材料有着传统熔铸工艺不能获取的独特化学成分及物理性能，且具有一次成型等特点，因此被广泛应用。本文主要从粉末冶金材料的主要分类入手，重点对其应用进行了阐述，希望给行业相关人士一定的参考和借鉴。

【关键词】：粉末冶金；材料；分类；应用

0.引言

所谓的粉末冶金材料指的是用几种金属粉末或者金属与非金属粉末为原料，通过配比、压制成型以及烧结等特殊工艺制成的各类材料的总称，而这种与熔炼和铸造明显不同的工艺也被统称为粉末冶金法。因其生产流程与陶瓷制品比较类似，所以又被称为金属陶瓷法。就目前而言，粉末冶金法不单是用来制取某些特殊材料的方法，也是一种优质的少切屑或者无切屑方法，且其具有材料利用率高、生产效率高，节省占地面积及机床等优点。然而粉末冶金法也并非万能之法，其无论是金属粉末还是模具都有着较高的成本，且制品的形状和大小都受到一定的限制。

1.粉末冶金材料的主要分类

1.1传统的粉末冶金材料

第一，铁基粉末冶金材料。作为最传统也是最基本的粉末冶金材料，其在汽车制造行业的应用最为普遍，并随着经济的迅猛发展，汽车工业的不断扩大，铁基粉末冶金材料的应用范围也就变得越来越广阔，因此其需求量也越来越大。与此同时，铁基粉末冶金材料对其他行业来说也非常重要。

第二，铜基粉末冶金材料。众所周知，经过烧结铜基制作的零件抗腐蚀性相对来说比较好，且其表面光滑没有磁性干扰。用来做铜基粉末冶金材料的主要材料有：烧结的青铜材质、黄铜材质以及铜镍合金材料等，此外还有少量的具有弥散性的强化铜等材质。在现代，铜基粉末冶金材料主要备用到电工器件、机械设备零件等各个制造类领域中，同时也对过滤器、催化剂以及电刷等有一定的作用。

李元元教授著的《金属粉末温压成形原理与技术》于2008年12月由华南理工大学出版社出版。该书是国内外第一本关于金属粉末温压成形技术方面的专著,系统阐述了金属粉末温压成形的基本原理和技术,包括温压粉末的制备、温压成形的过程、温压成形中粉末的摩擦和塑性变形行为、温压致密化的主导机制、温压过程的有限元数值模拟技术,以及温压成形坯的烧结技术、温压零件的机械加工技术、温压成形的精密制造系统和温压成形技术的应用等。《金属粉末温压成形原理与技术》一书的出版对促进我国的粉末冶金技术创新和绿色制造技术的发展,具有较高的科学意义和工程价值。

该书的特点之一是内容非常翔实,涉及温压成形技术诸多关键工艺环节的技术细节。例如,在第二章中,作者细致地介绍了温压粉末原料的基本要求、常用温压粉末及其性能,温压剂的选择、配比和加入方式对温压粉末性能的影响;在第三章中,详尽介绍了温压成形的各影响因素及其对成形密度的影响规律;在第六章中介绍了温压成形坯的不同烧结工艺对温压烧结体密度、强度、硬度、韧性等的影响规律。全书对不同的技术和工艺方法所能达到技术指标和工艺可实现性进行了全面对比分析,为读者在科研和生产实际中提供了有较强针对性的指导。

特点之二是在内容阐述上条理清楚、深入浅出,把复杂的理论模型和繁多的数学公式去粗取精,简练地表述给读者。金属粉末温压成形致密化过程中,金属粉末的、移动、摩擦、变形、磨损的行为和规律非常复杂。相对于致密金属材料的研究理论基础来说,对粉末这种复杂非常连续体的材料非线性、几何非线性和边界条件非线性,以及力学模型求解的研究还不成熟,对温压致密化的主导机制的认识也尚无定论。《金属粉末温压成形原理与技术》一书中,李元元教授在简要概述了国内外学者在温压成形致密化过程方面的主要研究成果和学术观点的基础上,重点介绍了温压致密化的唯象分析和功效分析,热弹塑性力学问题的基本方程和相关本构关系,温压数值模拟的各种流动应力模型。

特点之三是先进性。《金属粉末温压成形原理与技术》一书不仅介绍了温压技术的基本原理和方法,而且介绍了国内外许多科研和生产的最新成果和研究进展;不仅对金属粉末温压成形技术的发展历程作了完整清晰的回顾,介绍了国内外的成功应用实例,而且对金属粉末温压成形技术作了全面的发展展望,即温压技术主要朝着两个方向发展:适用材料体系向多方向拓展和工艺过程向纵深方向延伸。

特点之四是实用性。本书知识面很广,基本涵盖温压成形工艺及设备方面的全部内容,还比较系统地介绍了新近迅速发展的金属粉末温压过程的有限元数值模拟技术,介绍了典型温压零件的数值模拟过程及模拟结果,并与实际试验结果进行了对比分析。对于已经从事粉末温压成形的研究和技术开发的读者,可以根据自己的实际工作需要,查阅相关章节,了解有关原理、技术和应用等方面的内容;对于希望对温压技术有所了解的读者,通过比较系统地研读全书,会对金属粉末温压成形技术从适用范围、工艺技术环节及要求到温压成形件的加工等全工艺流程和相应的工装设备有比较清晰的整体认识。

李元元教授所领导的研究梯队的科研成果在该书中得到了全面的展示,本书中的每一章节都有作者自己的研究成果。由于金属粉末温压成形技术的基础理论涉及热力学、传热学和烧结理论等多学科的交叉,著述一本该领域的专著难度很大,在该书出版之前尚没有此领域的专著出版。

1994年,在加拿大多伦多举行的PM2TEC94会议上,美国Hoeganaes公司公布了其开发的一项高密度粉末冶金零件的生产新技术――Ancordense温压工艺。温压技术被认为是进入20世纪90年代以来粉末冶金零件生产技术方面最为重要的一项技术进步,于1995年获得美国粉末冶金协会的新技术新发展功勋奖,Hoeganaes公司也因在温压工艺方面的开创性成就而荣获1996年度MPR最高荣誉奖。温压工艺自问世之日起便以其经济上可行、产品性能优异而引起轰动,有望发展成为21世纪最有前途的零部件绿色制造技术之一。温压技术很好地满足了制造业结构调整、产品升级的需求,和材料加工技术朝着高性能、低成本、低能耗、短流程、高效率和净终成形的方向发展的需求。

温压成形是通过改进传统的粉末冶金压机,采用专门的粉末加热、粉末输送和模具加热系统,将混有温压专用剂/黏结剂的混合粉末加热到一个特定温度(一般130～150C)进行压制,再用传统的烧结工艺进行烧结,以获得较高产品密度的工艺技术。粉末冶金温压成形技术能以较低的成本制造出较高性能的粉末冶金零件,在性能与成本之间找到了一个最佳的结合点。

资助项目：西安石油大学大学生科研训练计划资助项目。

摘要：本文首先介绍了机械合金化技术的概念和技术原理，并讲述了机械合金化技术在材料科学与工程中的应用。并结合材料科学与工程专业课程的教学内容，探讨了机械合金化技术在材料科学与工程专业的教学实践中的研究和应用，并为合理利用机械合金化技术在材料科学与工程专业教学实践中发挥更大的作用提出了建议和意见。

关键词：机械合金化技术 材料科学与工程 教学实践

对于材料科学与工程专业的本科生来说，到了大三和大四就要学习许多专业课程和专业选修课程。其中有些课程属于材料合成与制备方法方面的内容。在材料合成与制备方法的课程教学中就需要涉及到材料的某些制备工艺，例如某些金属合金的制备工艺方法。对于金属合金的制备方法，很多教科书都详细地讲述铸造技术、焊接技术、粉末冶金技术、金属熔炼技术等，但也会涉及到机械合金化技术。机械合金化技术是近年来发展起来的一种制备高性能合金的新技术。这种技术主要是利用机械球磨工艺把不同种金属粉末通过机械球磨方式通过一定时间的球磨，最终使这些金属元素粉末通过机械球磨工艺形成金属合金，所以最终能够得到需要的新型金属合金材料。由于机械合金化工艺可以在常温下进行，不像金属熔炼技术那样需要较高的温度才能熔化金属，因此机械合金化技术更为实用，成本较低，而且材料的制备工艺简单。所以机械合金化技术近些年来发展较快，机械合金化技术所能够制备的金属合金材料的范围和种类也在不断地扩大，所制备的材料的性能也逐渐得到提高。由于机械合金化技术制备金属合金粉末的制备工艺简单，成本较低，使用的金属元素种类较多，而且可以用于实验室进行教学实验，所以机械合金化技术也逐渐应用到了材料科学与工程专业的课程教学与实践教学中。采用机械合金化技术制备金属合金粉末可以作为本科生实验课程的教学实验，也可以作为本科生的课程设计和毕业设计的教学内容。所以机械合金化技术将在材料科学与工程专业的教学实验中具有非常广泛的用途。

一、机械合金化技术的原理和应用

在机械合金化过程中，粉末受到磨球强烈的碰撞和挤压。极平的、纯净的金属表面在常温下加压可焊接在一起，这就是冷焊，也称为压力焊。塑性较好的金属粉末，在磨球的碾压、冲击下发生形变并以十分纯净的表面彼此接近到原子作用力的距离，同样可以冷焊在一起，形成相互交叠的层片组织，而脆性粉末或塑性粉末加工硬化变脆后，在冲击下直接破碎，所以球磨过程因体系不同而不同。在延性的金属-金属混合粉末中，粉末的变化分为三个阶段：颗粒粗化-破碎-粉末粒度的稳态分布，相应的称为初期、中期和后期。在机械合金化过程的初期，主要是冷焊过程，塑性粉末含量越多，粗化越明显，颗粒直径可到数毫米，同时颗粒表面也相当平滑；在机械合金化中期，冷焊和破碎交替进行，层片状较大颗粒与细小颗粒共存，细小颗粒是从大颗粒上脱落下来的，这一阶段各层内积蓄了能使原子充分扩散所需的空位、位错等缺陷，不同组元的扩散距离也接近原子级水平，合金化过程开始。在机械合金化过程的后期，基本上只有粉末颗粒破碎的过程，颗粒粒度趋向于最小值，因此也比较均匀。延性的金属与脆性的非金属或化合物组成的体系，脆性组元首先发生破碎，延性组元则首先发生变形，细小的脆性粒子处于延性颗粒之间。随后延性组元逐渐加工硬化，发生断裂和脆性组元一样尺寸不断减小。

机械合金化（MA）方法（塑性-塑性混合粉末）原理是：将金属粉末在磨球的碾压和冲击下发生形变，并以十分纯净的表面彼此之间接近到原子作用力的距离，实现冷焊，最终形成相互交叠的层片状组织。这个过程一般要经历颗粒粗化、破碎、粉末粒度的稳态分布三个阶段，其中初期以冷焊过程为主，粉末明显粗化，中间过程冷焊与破碎交替进行，层片大颗粒与细小颗粒共存，各层内积蓄了能使原子充分扩散所需要的空位和位错等的缺陷，使不同组元的扩散距离接近于原子级水平，合金化过程开始；在后期只有破碎过程，颗粒趋向于最小。机械合金化工艺可获得纳米颗粒，能使固溶、沉淀、弥散三种强化结合于一体，从而制备出性能优异的高温合金。

二、机械合金化技术在材料科学专业的课程教学与实践教学中的应用