機械合金化(MechanicalAlloying，簡稱MA)是一種從元素粉末制取具有平衡或非平衡相組成的合金粉末或復(fù)合粉末的制粉技術(shù)。它是在高能球磨機中，通過粉末顆粒之間、粉末顆粒與磨球之間長時間發(fā)生非常激烈的研磨，粉末被破碎和撕裂，所形成的新生表面互相冷焊而逐步合金化，其過程反復(fù)進行，最終達到機械合金化的目的。

　　機械合金化是美國國際鎳公司Benjamin等人于20世紀(jì)60年代末期開發(fā)的，當(dāng)時主要用于制備同時具有沉淀硬化和氧化物彌散硬化效應(yīng)的鎳基和鐵基超合金。20世紀(jì)80年代初，美國科學(xué)家Koch及其同事采用機械合金化手段成功地獲得Ni60Nb40非晶粉末，此后，該方法得到迅速發(fā)展。W.Schlum和H.Grewe通過大量的試驗研究之后，于1988年提出機械合金化方法能夠制備納米晶體。后來 Fecht等用機械合金化方法成功地制備出納米級超細(xì)晶合金，開創(chuàng)了機械合金化技術(shù)新領(lǐng)域。現(xiàn)在，機械合金化方法已成功地應(yīng)用于制備納米級超細(xì)晶彌散強化材料、磁性材料、超導(dǎo)材料、非晶材料、納米晶材料、輕金屬高比強材料和過飽和彌散固溶體等。美國、德國、日本等發(fā)達國家紛紛投入大量的人力、物力和財力，做了大量的研究工作，取得了顯著的成果，并已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。美國INCO公司已經(jīng)建成了鐵、鎳、鋁基氧化物彌散強化合金的機械合金化生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達350t/年。我國機械合金化研究工作從1988年開始，十多年來已取得了十分顯著的進展。
機械合金化 

    1　基本原理

　　1988年，日本的新宮秀夫提出了壓延和反復(fù)折疊模型。當(dāng)一次壓下率為1/a時，經(jīng)n次壓延后，其厚度即由原來的d0變?yōu)閐，且d=d0(1/a)。如用機械合金法將兩種元素的粉末混合壓延10次且設(shè)1/a≈31 6296，粉末粒度則可被減薄到其原來厚度的十萬分之一，形成非常微小的雙層重疊，粉末經(jīng)更多次的壓延可達到納米級的微細(xì)組織結(jié)構(gòu)。因此，機械合金化法使粉末在固態(tài)下也可能發(fā)生合金化。1990年，Atzmon又提出了另一種機械合金化原理? 機械感應(yīng)自蔓延反應(yīng)機理即金屬間化合物不是一個形核長大的過程，而是突然爆發(fā)形成的。因為燃燒自蔓延反應(yīng)的點燃溫度與粉末顆粒及晶粒尺寸有關(guān)，點燃溫度隨粉末顆�；蚓Я３叽鐪p小而降低。當(dāng)粉末顆�；蚓Я�減小到一定程度，球磨過程中的機械碰撞產(chǎn)生的局部高溫就可以“點燃”粉末，表現(xiàn)為合金的突然爆發(fā)形成。

　　現(xiàn)在，一般認(rèn)為球磨中多數(shù)機械合金化過程是受擴散控制的。機械合金化的基本過程是粉末顆粒的反復(fù)混合、破碎和冷焊，幾種金屬元素或非金屬元素粉末的混合物在球磨過程中會形成高密度位錯，同時晶粒逐漸細(xì)化至納米級，這樣為原子的相互擴散提供了快速通道，在一定條件下，合金相的核得以形成。在進一步的球磨過程中，直到所有元素粉末形成合金相，并逐步長大。

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