中国粉体网讯 新材料是高端制造业的基石，而金属粉末技术则是解锁新材料潜能的关键钥匙。然而，许多具有革命性应用前景的先进金属粉末材料，如纳米晶镁基复合材料、轻质高熵合金、高性能纳米永磁材料、高活性储氢材料等，往往受限于复杂的工艺和高昂的成本，难以实现大规模工程化应用。胡连喜教授及其团队提出了低成本制备金属粉体的方法。
纳米晶镁合金及Ti弥散强化镁基复合材料粉末
镁合金作为最轻的金属结构材料，在轻量化领域前景广阔。但传统镁合金存在强度不足、塑性较差、耐热性不佳等问题。通过高能球磨（机械合金化）技术直接制备纳米晶镁合金粉末，该工艺能够在室温或较低温度下，通过剧烈的塑性变形和冷焊断裂循环，实现晶粒的剧烈细化至纳米尺度，显著提高粉末的强度和硬度。
Ti弥散强化：通过高能球磨技术将AZ61镁合金粉末与钛粉在氩气保护下混合球磨，实现钛颗粒的纳米化与均匀弥散分布，同时细化镁基体晶粒至平均40 nm；随后采用真空热压使其致密化，获得致密度＞98.5%的坯料，晶粒尺寸约82 nm；最后通过低温挤压（150℃、挤压比8.34）进一步细化晶粒至180 nm，并优化组织均匀性。Ti颗粒被均匀分散嵌入镁基体中，形成Ti弥散强化镁基复合材料粉末。这种制备方法的优点有：
工艺突破：结合机械合金化与低温挤压，避免晶粒粗化，实现超细晶与弥散相协同调控；
低成本非稀土强化：以轻质、高稳定性Ti替代稀土，降低材料密度与成本；
高温稳定性：Ti弥散相抑制晶界迁移，使材料在723K退火后仍保持130 HV硬度，适用于高温环境。
轻质高熵合金粉末
高熵合金（HEA）因其独特的“鸡尾酒效应”展现出优异的性能组合。轻质高熵合金（LHEA）以Al、Mg、Ti等轻元素为主，在保持高熵特性的同时显著降低密度，极具轻量化潜力。然而，多主元带来的高熔点、易偏析问题，使得熔炼法制备成本高、效率低。
低成本粉末制备：主要采用气雾化法（Gas Atomization）来制备成分均匀的LHEA预合金粉末。通过对熔炼过程、喷嘴设计、雾化参数（气压、熔体过热度）的优化，控制粉末的粒度分布、球形度及内部组织。
纳米晶永磁材料粉末
稀土永磁材料是现代工业的关键基础材料。纳米晶Nd-Fe-B材料（如快淬钕铁硼磁粉）因其优异的永磁性能和潜在的各向同性粘结磁体应用价值而备受关注。
李乐平博士创新性地提出“机械力驱动歧化与脱氢-再结合烧结法”，通过系统探究充氢球磨过程中NdFeB合金的氢化-歧化反应机制（氢化先于歧化，且歧化需原子高能态激活），结合歧化态粉末的冷压致密化（1400 MPa下致密度达0.9）与脱氢-再结合原位烧结（780℃真空烧结30分钟），成功制备出平均晶粒尺寸约50nm的高致密纳米晶NdFeB磁体。
工艺突破：首次明确氢化与歧化分步反应机制，解决了传统HDDR法因高温导致的晶粒粗化难题，实现纳米晶可控成型；
性能优势：纳米晶结构通过晶间交换耦合增强磁能积，同时力学性能显著优于传统粘结磁体，为高性能永磁体低成本制备提供新路径。
纳米晶三氢化铝 (AlH3) 粉末
AlH3是一种理论储氢量高（10.1 wt%）、释氢温度低（100-200°C释氢完全）的固体储氢材料。其纳米化是解决其本征热力学稳定性差（室温易分解）、提升动力学性能的关键。
表面钝化与稳定化：纳米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术。在AlH3颗粒结晶后或洗涤分离前，加入特定的聚合物（如PMMA、PVDF、含氟聚合物）或无机氧化物（如Al2O3、TiO2）前驱体，在纳米颗粒表面形成一层致密的、具有物理阻隔和化学钝化作用的保护层。这层包覆膜显著提高了纳米AlH3粉末在空气中的稳定性，降低了操作难度和储存成本，解决了其实际应用的最大瓶颈之一，为实现其低成本工程化应用奠定基础。
2025年7月17日，中国粉体网将在湖南·长沙举办“2025高端金属粉体制备与应用技术大会暨2025通信电子、3D打印、粉末冶金市场金属粉国产化交流会”。届时，我们邀请到哈尔滨工业大学胡连喜教授出席本次大会并作题为《几种先进金属粉末材料制备/成形技术》的报告，胡连喜教授将为您介绍纳米晶镁合金及Ti弥散强化镁基复合材料粉末、轻质高熵合金粉末、纳米晶永磁材料粉末的制备/成形技术，纳米晶三氢化铝粉末的制备技术。
个人简介：
胡连喜、男、工学博士。现任哈工大材料学院教授、博士生导师，兼任中国机械工程学会粉末冶金分会理事、中国金属学会粉末冶金分会理事以及“粉末冶金技术”、“粉末冶金工业”期刊编委等职。胡连喜教授1994年博士毕业于哈工大并留校工作，1999年晋升教授，2001年评为博士生导师。至今，主持完成国家自然科学基金6项、总装先进制造3项、国防基础科研1项等重要科研项目30多项。作为主要完成人，获得国家技术发明奖二等奖1项、省部级科学技术一等奖2项和二等奖3项等奖励，获得国家发明专利授权12项，发表SCI论文200余篇，SCI它引3600多次，H因子36。
参考来源：
李冰：纳米晶镁合金制备及性能研究
王珩，胡连喜，等：高能球磨制备纳米晶镁合金粉末的研究
李玉平：反应球磨与脱氢-再结合烧结制备纳米晶NdFeB磁体研究
（中国粉体网编辑整理/留白）
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