高能球磨是將不同材料的粉末按一定配比機(jī)械混合，粉末在磨球介質(zhì)的反復(fù)沖撞下，經(jīng)受碰撞、沖擊、剪切、擠壓，而不斷發(fā)生變形、斷裂和焊合，高強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)間的研磨使得粉末充分均勻和細(xì)化，最終成為增強(qiáng)體彌散分布的復(fù)合粉末。

高能球磨最初只是將復(fù)合粉末充分均勻的一種混粉方式，隨著對(duì)高能球磨的認(rèn)識(shí)，球磨過(guò)程中的強(qiáng)制作用力將引入大量應(yīng)變、缺陷和納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，利用高能球磨可制備納米材料如納米晶純金屬、納米級(jí)增強(qiáng)體復(fù)合粉末、納米金屬間化合物等，同時(shí)使難以用傳統(tǒng)熔煉工藝實(shí)現(xiàn)某些物質(zhì)的合金化、非平衡態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)等新物質(zhì)的合成成為可能。

1.制備氧化物彌散強(qiáng)化合金

目前高能球磨工業(yè)化應(yīng)用程度較大的是氧化物彌散強(qiáng)化合金的制備。這類合金成分復(fù)雜，采用普通冶金法很難生產(chǎn)。

高能球磨制得的這類合金具有極細(xì)小的氧化物顆粒(5^50nm)均勻彌散(顆粒間距~100nm)地分布在由多種元素形成

的固溶體基體上的特征，因而有很高的高溫強(qiáng)度和高溫蠕變抗力。

2、制備納米粉體

納米材料是當(dāng)今材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，高能球磨盡管有來(lái)自球磨介質(zhì)的污染和粉末粒度不太均勻的不足，但仍然是

納米材料研究者推崇的熱點(diǎn)技術(shù)。據(jù)了解，澳大利亞的先進(jìn)粉末技術(shù)聯(lián)合有限公司曾采用球磨機(jī)(通常是攪拌式)球磨誘

發(fā)固態(tài)置換反應(yīng)+溶解除去副產(chǎn)物的方法，成功合成了粒度均勻細(xì)小(納米級(jí))、雜質(zhì)含量極低的納米ZnO、ZrO2、CeO2、

ZnS、CdS、Ce2S3等粉末。通過(guò)控制反應(yīng)物組成、球磨和熱處理?xiàng)l件，能夠提供各種粒度的納米粉體供用戶選擇。

3、制備表面處理用原料

高能球磨合成的Fe基、Co基、Ni基合金(其它合金化元素通常是Cr、Al)粉末可以用作等離子噴涂或其它方法制得的耐

腐蝕和耐磨涂層的原料，高能球磨過(guò)程中形成的氧化物和碳化物彌散相對(duì)材料保護(hù)十分有益。添加Y能夠在球磨時(shí)形成Y2O3

彌散相和類似復(fù)合相，這類球磨粉末可以用作制備擴(kuò)散屏障涂層的原料，該涂層減小基材和涂層之間的濃度梯度的逆效應(yīng)。

4、制備硬質(zhì)合金

納米晶硬質(zhì)合金作為現(xiàn)代工業(yè)加工的主流刃具一直吸引著材料研究者的關(guān)注。球磨制備這種合金有兩種方法，一種是利用W和C合

成納米WC粉末，另一種是將WC和Co粉末混合球磨粉碎細(xì)化達(dá)到納米復(fù)合，晶粒度一般在幾個(gè)至幾十個(gè)納米，經(jīng)燒結(jié)后的硬質(zhì)合

金晶粒度則在幾十至二百納米。