中國粉體網訊 新材料是高端制造業的基石，而金屬粉末技術則是解鎖新材料潛能的關鍵鑰匙。然而，許多具有革命性應用前景的先進金屬粉末材料，如納米晶鎂基復合材料、輕質高熵合金、高性能納米永磁材料、高活性儲氫材料等，往往受限于復雜的工藝和高昂的成本，難以實現大規模工程化應用。胡連喜教授及其團隊提出了低成本制備金屬粉體的方法。
納米晶鎂合金及Ti彌散強化鎂基復合材料粉末
鎂合金作為最輕的金屬結構材料，在輕量化領域前景廣闊。但傳統鎂合金存在強度不足、塑性較差、耐熱性不佳等問題。通過高能球磨（機械合金化）技術直接制備納米晶鎂合金粉末，該工藝能夠在室溫或較低溫度下，通過劇烈的塑性變形和冷焊斷裂循環，實現晶粒的劇烈細化至納米尺度，顯著提高粉末的強度和硬度。
Ti彌散強化：通過高能球磨技術將AZ61鎂合金粉末與鈦粉在氬氣保護下混合球磨，實現鈦顆粒的納米化與均勻彌散分布，同時細化鎂基體晶粒至平均40 nm；隨后采用真空熱壓使其致密化，獲得致密度＞98.5%的坯料，晶粒尺寸約82 nm；最后通過低溫擠壓（150℃、擠壓比8.34）進一步細化晶粒至180 nm，并優化組織均勻性。Ti顆粒被均勻分散嵌入鎂基體中，形成Ti彌散強化鎂基復合材料粉末。這種制備方法的優點有：
工藝突破：結合機械合金化與低溫擠壓，避免晶粒粗化，實現超細晶與彌散相協同調控；
低成本非稀土強化：以輕質、高穩定性Ti替代稀土，降低材料密度與成本；
高溫穩定性：Ti彌散相抑制晶界遷移，使材料在723K退火后仍保持130 HV硬度，適用于高溫環境。
輕質高熵合金粉末
高熵合金（HEA）因其獨特的“雞尾酒效應”展現出優異的性能組合。輕質高熵合金（LHEA）以Al、Mg、Ti等輕元素為主，在保持高熵特性的同時顯著降低密度，極具輕量化潛力。然而，多主元帶來的高熔點、易偏析問題，使得熔煉法制備成本高、效率低。
低成本粉末制備：主要采用氣霧化法（Gas Atomization）來制備成分均勻的LHEA預合金粉末。通過對熔煉過程、噴嘴設計、霧化參數（氣壓、熔體過熱度）的優化，控制粉末的粒度分布、球形度及內部組織。
納米晶永磁材料粉末
稀土永磁材料是現代工業的關鍵基礎材料。納米晶Nd-Fe-B材料（如快淬釹鐵硼磁粉）因其優異的永磁性能和潛在的各向同性粘結磁體應用價值而備受關注。
李樂平博士創新性地提出“機械力驅動歧化與脫氫-再結合燒結法”，通過系統探究充氫球磨過程中NdFeB合金的氫化-歧化反應機制（氫化先于歧化，且歧化需原子高能態激活），結合歧化態粉末的冷壓致密化（1400 MPa下致密度達0.9）與脫氫-再結合原位燒結（780℃真空燒結30分鐘），成功制備出平均晶粒尺寸約50nm的高致密納米晶NdFeB磁體。
工藝突破：首次明確氫化與歧化分步反應機制，解決了傳統HDDR法因高溫導致的晶粒粗化難題，實現納米晶可控成型；
性能優勢：納米晶結構通過晶間交換耦合增強磁能積，同時力學性能顯著優于傳統粘結磁體，為高性能永磁體低成本制備提供新路徑。
納米晶三氫化鋁 (AlH3) 粉末
AlH3是一種理論儲氫量高（10.1 wt%）、釋氫溫度低（100-200°C釋氫完全）的固體儲氫材料。其納米化是解決其本征熱力學穩定性差（室溫易分解）、提升動力學性能的關鍵。
表面鈍化與穩定化：納米AlH3表面能高，更易歧化分解和吸水水解。采用原位表面包覆技術。在AlH3顆粒結晶后或洗滌分離前，加入特定的聚合物（如PMMA、PVDF、含氟聚合物）或無機氧化物（如Al2O3、TiO2）前驅體，在納米顆粒表面形成一層致密的、具有物理阻隔和化學鈍化作用的保護層。這層包覆膜顯著提高了納米AlH3粉末在空氣中的穩定性，降低了操作難度和儲存成本，解決了其實際應用的最大瓶頸之一，為實現其低成本工程化應用奠定基礎。
2025年7月17日，中國粉體網將在湖南·長沙舉辦“2025高端金屬粉體制備與應用技術大會暨2025通信電子、3D打印、粉末冶金市場金屬粉國產化交流會”。屆時，我們邀請到哈爾濱工業大學胡連喜教授出席本次大會并作題為《幾種先進金屬粉末材料制備/成形技術》的報告，胡連喜教授將為您介紹納米晶鎂合金及Ti彌散強化鎂基復合材料粉末、輕質高熵合金粉末、納米晶永磁材料粉末的制備/成形技術，納米晶三氫化鋁粉末的制備技術。
個人簡介：
胡連喜、男、工學博士。現任哈工大材料學院教授、博士生導師，兼任中國機械工程學會粉末冶金分會理事、中國金屬學會粉末冶金分會理事以及“粉末冶金技術”、“粉末冶金工業”期刊編委等職。胡連喜教授1994年博士畢業于哈工大并留校工作，1999年晉升教授，2001年評為博士生導師。至今，主持完成國家自然科學基金6項、總裝先進制造3項、國防基礎科研1項等重要科研項目30多項。作為主要完成人，獲得國家技術發明獎二等獎1項、省部級科學技術一等獎2項和二等獎3項等獎勵，獲得國家發明專利授權12項，發表SCI論文200余篇，SCI它引3600多次，H因子36。
參考來源：
李冰：納米晶鎂合金制備及性能研究
王珩，胡連喜，等：高能球磨制備納米晶鎂合金粉末的研究
李玉平：反應球磨與脫氫-再結合燒結制備納米晶NdFeB磁體研究
（中國粉體網編輯整理/留白）
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