纳米氮化钛
氮化钛涂层工艺的再探索
氮化钛涂层工艺的再探索氮化钛涂层工艺的再探索1. 引言氮化钛涂层是一种广泛应用于金属表面保护和改善性能的工艺技术。
通过在金属表面形成一层氮化钛涂层，可以显著提高金属材料的硬度、耐磨性和抗蚀性能，同时还能增强金属材料的粘附性和耐热性。
然而，在实际应用中，氮化钛涂层的工艺仍面临一些挑战，例如涂层厚度均匀性、附着力和成本效益等方面。
本文将对氮化钛涂层的工艺进行再探索，以寻求更好的解决方案。
2. 深度评估为了对氮化钛涂层的工艺进行深入评估，我们首先需要了解目前的常规工艺流程和存在的问题。
传统的氮化钛涂层工艺通常包括两个主要步骤：氮化钛前处理和氮化钛涂层形成。
其中，氮化钛前处理包括表面清洁和钝化处理，旨在提高涂层的附着力和均匀性。
通过真空离子镀或磁控溅射等方法，在金属表面形成一层氮化钛涂层。
然而，传统工艺中存在一些问题。
涂层的厚度均匀性有时难以保证，可能出现涂层厚度差异较大的情况，影响涂层的性能稳定性。
涂层的附着力有时不理想，可能出现脱落或剥离的情况。
传统工艺对于一些复杂形状的金属零件，如内孔或弯曲部分的涂层形成较为困难。
传统工艺中使用的设备和材料成本较高，限制了其在大规模生产中的应用。
3. 新的解决方案基于传统氮化钛涂层工艺存在的问题，我们可以采取一些新的解决方案来改进工艺流程，提高涂层的质量和效率。
我们可以引入先进的表面处理技术，如等离子体增强化学气相沉积（PECVD）或离子束辅助沉积（IBAD）等，以改善涂层的附着力和均匀性。
这些技术可以在金属表面形成一层致密的氮化钛缓冲层，进而提高涂层的附着性能。
这些先进技术还可以通过控制沉积参数，实现对涂层厚度的精确控制，以获得更加均匀的涂层。
对于复杂形状的金属零件，我们可以使用激光熔覆技术。
激光熔覆技术可以通过在金属表面局部加热和熔化，然后喷射氮化钛粉末，实现涂层的形成。
这种技术可以在复杂形状的零件表面形成均匀且高质量的涂层，同时还可以实现对涂层厚度的精确控制。
氮化钛纳米颗粒作为锂氧电池正极催化剂的电化学行为
氮化钛纳米颗粒作为锂氧电池正极催化剂的电化学行为陈明珠;吴爱民;靳晓哲;秦振海;黄昊【摘要】采用直流电弧等离子体法在氮气和氢气气氛下制备氮化钛纳米颗粒,作为锂氧电池正极催化剂.通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等对材料进行微观结构表征,结果显示纳米氮化钛呈现立方结构,晶粒尺寸为30.00～60.00 nm,晶化程度良好.氮化钛纳米颗粒作为锂氧电池正极催化剂,电流密度为50 mA/g时,放电比容量达到3037 mAh/g;在定容500 mAh/g,电流密度为75 mA/g时,电池可稳定循环,能量效率维持在62％左右.此外,充放电循环后电极片的XRD、SEM结果证明锂氧电池的主要反应为过氧化锂的生成与分解.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2019(050)003【总页数】7页(P3001-3007)【关键词】锂氧电池;氮化钛;纳米材料;正极;催化剂【作者】陈明珠;吴爱民;靳晓哲;秦振海;黄昊【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】O646;TB303;TK90 引言随着生活智能化的发展，各种电子产品、电动汽车等对电池的要求越来越高。
目前所使用的锂电池的容量已接近其理论比容量372 mAh/g(针对石墨负极)[1]，因此研究开发高比容量的新型电池体系尤为重要。
锂氧电池具有能量密度高(11 430 Wh/kg，不包括氧气)、环境友好、可逆等优点而受到广泛关注[2-4]。
合肥开尔纳米能源科技股份有限公司产品性能及用途用途
纳米硼化锆(ZrB）◆性能特点1、纳米硼化锆粉体具有纯度高、粒径分布范围小、高比表面积等特点；2、硼化锆具有高熔点（3040℃）、高硬度、高热导率等优点，是一种性能优异的高温结构材料；3、具有金属性。
电阻略低于金属锆，具有良好的导电性能；4、其在很宽的温度范围内是稳定的；5、在空气中有良好的抗氧化性，能耐熔融金属腐蚀。
技术指标外观颜色纯度平均粒度晶型比表面积Zeta电位松装密度纳米硼化锆黑色> 99.0% 45 nm 六方38m 2 /g 46.1mV 0.05g /cm 3 规格：45nm商标：合肥开尔形状粉状颜色黑色◆应用领域1）用作宇航耐高温材料、耐磨光滑的固体材料、切削工具、温差热电偶保护管以及电解熔融化合物的电极材料；2）特别适于用作滚动轴承滚珠的表面涂层；3）特种陶瓷行业、耐火材料行业；4）核工业及军事工业。
纳米硼化硅(SiB2)◆性能特点1、纳米硼化硅粉体具有纯度高、粒径分布范围小、高比表面积等特点；2、本产品熔点高达2230℃，具有不溶于水，抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀等特性，尤其在热冲击下具有很高的强度和稳定性；3、纳米硼化硅磨削效率高于碳化硼，可用作各种标准磨料、研磨硬质合金；用作工程陶瓷材料、喷砂嘴，制造燃气机的叶片和其它异型烧结件及密封件。
◆应用领域1）具有熔点高、不易溶于水，且抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀性能强。
尤其在抗热冲击下具有很高的强度和稳定性。
可用于特殊材料的研磨球材料。
2）纳米硼化硅磨削效率高于碳化硼，可以制作各种标准磨料、研磨硬质合金；用于工程陶瓷材料、喷砂嘴，制造燃气机的叶片和其他异型烧结件及密封件。
◆贮存条件本品应密封储藏于阴凉、干燥室内，不宜暴露空气中，以免受潮团聚，影响分散性能和使用效果，另应避免重压。
技术指标产品名称外观颜色纯度平均粒度晶型比表面积松装密度纳米硼化硅灰黑色>80.0%60 nm 立方35m 2 /g 0.05g /cm 3规格：60nm商标：合肥开尔纳米氮化硅（SiN)◆性能特点氮化硅粉体纯度高，粒径小，分布均匀，比表面积大，表面活性高，松装密度低，紫外线反射率为95％以上和吸收红外波段的吸收率在97％以上，器件的成瓷温度低，尺寸稳定性好，机械强度高，耐化学腐蚀性能好，特别是高温度强度大，并有自润滑效果，其在复合材料中形成细微的弥散相，从而大大地提高了复合材料的综合性能。
纳米氮化钛(TiN)在液晶面板中的应用
下面是液晶面板的剖面示意图：
图中红圈处为 ITO 透明像素电极，当电极端子与金属引线连接时， 由于触点位置容易产生局部高温，另外金属触点直接与空气和水汽接 触，容易引起电腐蚀和电化学腐蚀，导致线路剥落或断裂，最终面板 显示白屏、黑屏和花屏等。
下图为薄膜导线真空镀膜示意图：
电阻率为 10-5Ω.cm，接近金属，是液晶面板理想的耐高温导电材料。 日本夏普株式会社和精工爱普生株式会社采用在液晶面板的 ITO 透 明像素电极引出端子和金属引线之间真空镀一层 TiN 薄膜，镀膜中氮 浓度为在 35atoms/cm2 和 65atoms/cm2 之间，可有效防止金属引线氧 化和电腐蚀带来的线路断裂。另外，TiN 镀层具有与基底附着力强耐 高温等特性，可有效防止剥落现象。
以下为液晶面板俯视示意图：在透明电极引出端子和驱动电路引 线之间镀 TiN 薄膜，防止电路故障。
3.3 代替有机涂层 液晶面板上金属薄膜导线会产生反光，最终表现在屏幕上就是杂
光，画面不纯净。在液晶面板制造过程中一般使用有机类黑色光阻剂
或者黑色油墨等进行覆盖涂布，但这样的涂层不耐高温，易分解、开 裂和剥落。现采取在金属薄膜导线上真空镀 TiN 和 SiO2 复合镀层， 以上问题可得以圆满解决。
3、纳米氮化钛（TiN）用于液晶面板原理：
3.1 纳米 TiN 性质
产品名 品牌 外观 称 纳米氮 开尔纳 黑色 化钛 米
纯度 平 均 晶型 粒径
99.0% 20nm 立方
氮化钛纳米材料制备及其光热转换应用的研究进展
氮化钛纳米材料制备及其光热转换应用的研究进展曹云波１） 梁峰１） 王森１） 何江锋１） 王晓函１） 郝娴２） 张海军１）１）武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 湖北武汉４３００８１２）中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 河南洛阳４７１０３９摘 要：纳米氮化钛具有高熔点、良好的化学稳定性以及优良的抗氧化性和导电性能，同时具备局部表面等离子体共振（ＬＳＰＲ）特性，被视为新一代热等离子体材料。
纳米氮化钛的组成与结构、粒度大小和比表面积会影响其ＬＳＰＲ效应和光热转换效率。
因此，纳米氮化钛的有效制备是实现其在光热转换领域产业化应用的关键。
为此，综述了氮化钛纳米材料现有的制备方法及最新研究进展，阐述了各种方法的工艺过程及合成机制，探讨了不同方法之间的差别及应用范围，总结了氮化钛纳米材料在光热转换方面的应用现状，并就未来纳米氮化钛的发展方向做出了展望。
关键词：氮化钛纳米材料；局部表面等离子体共振；光热转换；研究进展中图分类号：ＴＫ５１９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０２１）０３－０２４４－０７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２１．０３．０１５ 光热转换作为太阳能利用的一种有效途径，逐渐引起学者的广泛关注。
纳米颗粒独特的局部表面等离子体共振（Ｌｏｃａｌｉｚｅｄｓｕｒｆａｃｅｐｌａｓｍｏｎｒｅｓｏｎａｎｃｅ，ＬＳＰＲ）特性可以将光学控制的维度从三维降为二维或零维，实现纳米尺度超衍射极限光传输的有效调控，同时可在纳米尺度区域汇聚放大电磁能量，实现对紫外光至近红外光的增强吸收［１－３］。
光热转换效应是通过材料表面ＬＳＰＲ特性将光能转化为电子或空穴谐振的动能，或者电子跃迁产生的能量，由晶格散射的振动能向周围环境传递从而使环境温度提高，具有ＬＳＰＲ特性的光热转换材料被称为热等离子体材料［４］。
热等离子体结构能够支持自由电子（表面等离子体）的集体振荡，具有许多特性，包括强共振散射和吸收，以及显著的近场增强，这使其有着广泛的应用［５－６］。
氮化钛制备工艺
镀工艺顺序为：抽真空至6.7×10-3Pa，通入Ar 气，当炉内压强为2.0Pa 时基体加载负偏压-800V，进行Ar 气溅射清洗试件表面10min。
清洗后再次抽真空至6.7×10-3Pa，打开钛靶对试样进行轰击。
钛靶轰击不但有清洗活化试件表面的作用，还可以加热试件，并在试件表面形成一层纳米级的纯钛过渡层，进一步提高基体和膜层之间的结合强度。
镀膜参数为：N2分压0.8Pa，基体加载的负偏压0～-500V，钛靶电流为60A，铝靶电流为60A，交替沉积TiN 和TiAlN 膜层2.4.1 辉光清洗原理及作用尽管待镀工件的表面进行了严格的化学清洗处理，但化学清洗很难彻底消除工件表面的含油层，且经过化学清洗之后的工件表面还会留下很薄的残留物质，加上真空室内也绝非清洁，在真空离子放电过程中这些污处会出现异常的放电现象产生污点。
所以要获得高质量的镀膜还需要对工件进行辉光离子轰击清洗。
放入真空室内的试样，在经抽至底真空后，充氩气到5~10Pa，在工件上加负偏压500~600V （2~3min）后升到900V。
使氩气在低压放电的情况下形成淡紫色等离子体辉光，同时在电场作用下，具有高能量的氩离子对工件进行轰击。
辉光轰击清洗一般可以在炉内不产生放电现象时停止，它的主要作用是将工件表面吸附的气体，杂质原子以及工件表面层原子碰撞下来，即活化了金属表面以提高镀膜的结合力。
另外，带有高能量的离子在轰击工件时，将能量传递给工件，使工件温度上升，起到了预轰击加热的作用。
2.4.2 弧光清洗原理及作用辉光清洗结束后，氩气降至2Pa 左右，在工件上加900V 负偏压，点燃Ti 靶，利用高能量金属离子对基体进行轰击。
此时真空室内呈现蓝白色的光晕。
其作用主要是[40]：1）进一步轰击溅射清洗活化基体表面；2）使基体表面粗化产生缺陷，提高膜/基结合力；3）使基体温度升高，可以不用另设外加热源；4）轰击离子可以在试样表面区产生非扩散型混合，形成共渗层，大大提高膜/基结合力。
纳米氮化钛改性PET的应用前景[1][1]
![纳米氮化钛改性PET的应用前景[1][1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a3b087e105a1b0717fd5360cba1aa81144318f2d.png)
纳米氮化钛改性PET的应用前景[1][1]PET市场调研---及纳米氮化钛改性PET的应用前景一、国内生产PET企业及PET市场需求量中国石化2006年聚酯产量达到212.97万t，占全国总产量的69.2 %。
中国石油2006年产量为56.61万t，占全国总产量的15.9 %。
目前主要的40多家聚酯生产企业，2006年产量在1万t以上的企业有36家。
在30万t以上的企业有4家。
仪征化纤公司是目前我国聚酯生产能力和产量最大的企业，2006年聚酯产量达到131.0万t，占全国总产量的37.8 %；其次是辽阳石化公司，2006年产量64.75万t，占13.9 %；上海石化公司居第三位，2001年产量为48.35万t，占13.1 %。
1.1目前国内规模较大的生产企业：中国石化上海高桥石化公司聚酯达到20万吨/年安徽皖维集团有限责任公司年生产聚酯8万吨中国石油天然气乌鲁木齐石化分公司聚酯达到5万吨/年1.2应用厂家PET薄膜生产厂家立大电子(电工材料)有限公司年生产PET薄膜6000吨百盛塑料厂年生产PET薄膜3000吨江苏中达集团年生产PET薄膜12000吨杭州大华塑业有限公司年生产PET薄膜4000吨绍兴翔宇绿色包装有限公司年产PET薄膜32000 吨安徽铜峰电子股份有限公司年产2,600吨PET薄膜PET瓶生产厂家我国瓶用PET消费量年均增速达到24%，高阻隔性PET需求增速超过30%。
珠海中富集团年生产能力50亿支PET瓶,40亿支瓶胚青岛荆潘塑胶制品厂年生产聚酯（PET）瓶6000吨绵阳市丰收塑料有限责任公司年生产聚酯（PET）瓶3000吨广州翔峰包装有限公司年生产聚酯（PET）瓶50000吨PET工程塑料生产厂家深圳市诚德复合工程塑料有限公司生产PET工程塑料30000吨/年安徽安格纤维科技有限公司年生产工程聚酯（PET）纤维3000吨深圳华力兴工程塑料有限公司生产PET工程塑料10000吨/年南京聚隆工程塑料有限公司生产PET工程塑料1.5万吨/年国内PET应用在四个方面,第一是PET纤维,今年产量为1283万吨,均价为11000元/吨,第二是瓶级PET树脂,今年产量为210万吨,均价为13000元/吨,第三是PET薄膜和片材,今年产量为50万吨,均价为19000元/吨,第四是PET工程塑料,今年产量为7万吨,均价为26000元/吨。
氮化钛膜和纳米陶瓷膜
氮化钛膜和纳米陶瓷膜
氮化钛膜是一种具有高硬度、高稳定性、高抗腐蚀性和高透明度的薄膜材料。
它由氮化钛（TiN）组成，通常是通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等技术制备而成。
氮化钛膜广泛应用于表面保护、降低摩擦、改善光学性能等领域。
纳米陶瓷膜是一种由纳米级陶瓷颗粒组成的薄膜材料。
它拥有类似于传统陶瓷的高硬度、高抗磨损性和高抗腐蚀性等特点，但由于其纳米级颗粒的存在，还具有一些新的特性，如较大的比表面积、较高的光学透明度和优异的力学性能。
纳米陶瓷膜可通过溶胶-凝胶法、电化学沉积法等制备技术制备而成，广泛应用于颜料、涂料、防护涂层、电子元件等领域。
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纳米氮化钛粉体一、性能特点本产品纯度高，粒径小，比表面积大，表面活性高，紫外光屏蔽大于80%以上，有很好的阻隔性能。
该材料具有良好的导电性，可用作熔盐电解的电极和电触头等导电材料。
二、主要参数三、主要用途复合材料阻隔技术，将TiN啤酒瓶及塑料包装材料上高阻隔的应用：采用纳米PET1、在纳米氮化钛树脂复合形成复合材料，这些纳米粒子能够阻塞分子间隙，使气体难以扩散渗透，从PETNano- TiN与这种材料可以在现有的各种制瓶机上由于加入的纳米材料数量非常少，PET树脂瓶的阻隔性。
而提高了倍以上，添加比例瓶无色透明的外观，其阻隔性能提高PET10直接应用，不需要更新设备。
产品保持仅为千分之一。
等等，可以，PA工程塑料里的应用：纳米少量纳米氮化钛粉体用在热塑性工程塑料如PETPET2、在PET当做结晶成核剂使用，将纳米氮化钛分散与乙二醇中，通过聚合的方式使纳米氮化钛更好的分散与工程塑料的应用范围。
PET工程塑料中，可以大大加快PET工程塑料的结晶速率，使其成型简单，扩大工程塑料的耐磨性能，抗冲PET同时数目众多的纳米氮化钛颗粒弥散与PET 中，由于纳米效应可以使击性能得到很大幅度的提高。
80%：在太阳能真空管上高太阳光吸收剂的应用经中科院研究所检测纳米氮化钛对光的吸收可以达到3.以上，并在吸收光能的同时放出热能。
目前台湾企业已经于我们合作，经过实验表明产品太阳能加热器℃。
可以代替传统的分钟内使水温升高4-5镀层或塑料薄膜中添加，添加比例仅为千分之一，可以在3 真空镀膜，大幅度降低生产成本。
粉作为高温中使用的高热辐射率涂层材料的关键材料，添加该组TiN 纳米4、高热辐射率涂层的应用：分所研制的涂层材料采用等离子喷涂技术制备的涂层，检测发现热辐射率性能大幅度提高，该产品主要应用于高温炉窑节能、军工等方面。
具有的高表面活性可以使晶粒以较快速度合并，在使晶粒尺寸增大同时晶粒与、硬质合金中的应用：5晶粒合并的驱动力减小，从而增加晶粒的形成，大大增加了晶粒的数量，达到了晶粒细化的效果。
在合，包括纳米粉分散技术与工艺金中形成晶须结构，更加提高合金硬度及韧性。
采用粉末冶金原理和方法()1加入纳米TiN可以细化金属晶粒。
在合金中形成晶须结构，提高合金硬度及韧性明显。
6、其他领域的应用：在纳米复合硬质刀具、高温陶瓷导电材料、耐热耐磨材料、弥散强化材料等。
纳米氮化钛应于PET材料中纳米氮化钛粉体性能特点等离子弧气相法生产的纳米氮化钛粉体纯度高，分散性能好,粒径小，比表面积大，表面活性高，纳米氮化钛粉体对紫外线、可见光、红外线的吸收率都在80%以上。
纳米氮化钛粉体化学性质稳定，熔点高，具有抗氧化、强度高、硬度高、导热性好等特性。
树脂如下性能：，大幅度提高PET纳米氮化钛粉体仅需在PET树脂里添加10PPM包装材料视觉效果更好，引起最终消费者的购买欲望。
PET PET树脂从黄色变成天蓝色，从而使1、使中增白剂的用量。
取代PET在提高材料性能的同时为企元。
元左右，添加纳米氮化钛的成本为251吨PET 添加增白剂的成本为150 业节约了成本。
包装领域，大PET树脂包装材料的抗紫外线性能，从而用于食品、药品、化妆品等2、大幅度提高PET大提高保质期。
树脂在吹塑成型时升温更快，吹瓶速度PET树脂包装材料的红外线吸收能力，使得3、大幅度提高PET大幅度提高生产效率，节省能源。
10倍以上，提高公斤元/价格为：2500我公司已与中国石化仪征化纤股份有限公司、苏州三房巷集团公司和上海金山石化等企业联合开发个月内综合实验将会获得成功，我材料。
目前企业正处实验阶段，实验效果良好。
预计在2高性能PET公司在提供高品质产品的同时对产品应用进行了充分的研发和研究工作。
仪征化纤目前主要生产各种年，主要有短纤维、长丝，各种膜用切片、工业丝用切片、常规涤纶纤维用切万吨/PET，合成能力172年需要纳米级氮化10PPM的添加量，年，纳米级氮化钛粉体按片，在瓶用包装方面目前产能是42万吨/万吨，50万吨，其中PET瓶聚酯切片年产200钛粉体4.2吨。
苏州三房巷集团公司年产聚酯切片与纤维万吨，其500粉体5吨。
上海金山石化年产聚酯切片与纤维按10ppmTiN的加入量，则年需求纳米TiN吨。
随着产品的15TiN粉体瓶聚酯切片年产150万吨，按10ppmTiN的加入量，则年需求纳米PET中树脂中。
应用成功，纳米氮化钛粉体将广泛应用于PET目前国内生产同类产品的企业有远纺工业（上海）有限公司1、纳年，/树脂40万吨万吨台湾在大陆投资的企业，在上海的产能情况是合成能力150/年，其中瓶级PET 吨。
10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体4米级氮化钛粉体按、常州华润包装材料有限公司2、的添加纳米级氮化钛粉体按10PPM树脂，PET年产量是40万吨，华润集团的下属企业，全部生产瓶级吨。
4量，年需要纳米级氮化钛粉体珠海裕华聚酯有限公司3、吨。
10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体1.4万吨，纳米级氮化钛粉体按树脂年产瓶级PET14 4、辽阳石油化学纤维有限公司2中国石油下属企业，年产10万吨瓶级PET树脂，纳米级氮化钛粉体按10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体1吨。
5、四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司五粮液集团下属企业，年产15万吨瓶级PET树脂，纳米级氮化钛粉体按10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体1.5吨。
6、厦门翔鹭化纤股份有限公司瓶级PET树脂年产5万吨，纳米级氮化钛粉体按10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体0.5吨。
7、广东开平春晖股份有限公司有24万吨PET生产线能力，目前年产量5万吨，纳米级氮化钛粉体按10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体0.5吨。
8、新疆蓝山屯河聚酯有限公司外资企业，年产6万吨瓶级PET树脂，另有5万吨PET、PBT工程塑料产能，纳米级氮化钛粉体按10PPM的添加量，年需要纳米级氮化钛粉体0.6吨。
1、纳米氮化钛在合金上的应用1）纳米合金变质剂晶粒细化的机理：纳米合金变质剂具有高硬度、耐高温、粒度小和分散好的特点。
表面ZETA电位:-18.0mV，与金属具有非常优秀的结合力。
在钢水结晶过程中成为晶核相，大大增加成晶数量和减少晶粒尺寸。
达到细化合金晶粒的效果，改善合金性能的目的。
晶粒越细，单位体积内的晶粒界面越多，由于晶界间原子排列比晶粒内部的排列更加紊乱，因而位错密度较高，致使晶界对正常晶格的滑移位错产生缠结，不易穿过晶界继续滑移，变形抗力增大，表现为强度提高。
纳米晶合金打破了常规合金生产中的一些定律，即硬度提高必然伴随韧性下降的结论，对于小尺寸晶粒，纳米合金变质剂的高表面活性可以使晶粒以较快速度合并，使晶粒尺寸增大和晶粒与晶粒合并的驱动力同时减小。
在合金中形成晶须结构，明显提高合金硬度及韧性。
纳米合金变质剂弥散强化的机理是弥散强化：一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。
研究了机械合金化过程中纳米合金变质剂颗粒形貌、尺寸的变化,以及增强相的含量对复合材料抗拉强度、硬度及显微结构的影响。
结果表明, 纳米合金变质剂对于铁是一种有效的增强相,当纳米合金变质剂的质量百分含量为0.1%时,强化效果较佳,抗拉强度可达495MPa,性能较优。
纳米合金变质剂特点：大幅度的降低能耗，达到节能的效果；细化晶粒，增强合金的韧性和硬度减少一定的稀贵金属用量。
（例：铬，钼，镍，钒等）合金中形成晶须结构，明显增加合金韧性3能在不增加生产成本情况下同时大幅度提高的产品性能）项目实验性能2 性能指标及金相图：附：有关检测报告。
硬度抗拉强度冲击韧性名称延伸率（HV ）参与前期纳米合金变质剂的应用3 MPa）（J/cm2）（）（排名不分先后）的企业有：标准176 80 30% 160 样铁广州有色金属研究院合金36460023%495天津立鑫晟精细铸造有限公司合肥水泥研究设计院设备及金属材料工程公司宁国东盛耐磨材料有限公司铜陵有色金神耐磨材料有限责任公司铜陵市明诚铸造有限责任公司合肥水泥研究设计院鞍山永信耐磨合金铸件有限公司山西中条山建筑有限公司机电设备制造安装分公司上海海军厂慈溪钢厂上海东佳铸锻厂徐州中通机械公司综合上述公司的前期的试验结果显示，纳米合金变质剂对于铁是一种有效的增强相,各项指标普遍都提高了三度以上。
据了解目前这些企业中绝大部分已经进入中试，距大规模的应用也只是时间长短的问题。
纳米合金变质剂在钢铁中的应用简介纳米合金变质剂晶粒细化的机理：纳米合金变质剂具有高硬度、耐高温、粒度小和分散好的特点。
表面ZETA电位:-18.0mV，与金属具有非常优秀的结合力。
在钢水结晶过程中成为晶核相，大大增加成晶数量和减少晶粒尺寸。
达到细化合金晶粒的效果，改善合金性能的目的。
晶粒越细，单位体积内的晶粒界面越多，由于晶界间原子排列比晶粒内部的排列更加紊乱，因而位错密度较高，致使晶界对正常晶格的滑移位错产生缠结，不易穿过晶界继续滑移，变形抗力增大，表现为强度提高。
纳米晶合金打破了常规合金生产中的一些定律，即硬度提高必然伴随韧性下降的结论，对于小尺寸晶粒，纳米合金变质剂的高表面活性可以使晶粒以较快速度合并，使晶粒尺寸增大和晶粒与晶粒合并的驱动力同时减小。
在合金中形成晶须结构，明显提高合金硬度及韧性。
4纳米合金变质剂弥散强化的机理弥散强化：一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段以及增强相的含量对复合材料抗拉强研究了机械合金化过程中纳米合金变质剂颗粒形貌、尺寸的变化,当纳米合金变质剂纳米合金变质剂对于铁是一种有效的增强相,度、硬度及显微结构的影响。
结果表明,495MPa,性能较优。
强化效果较佳,抗拉强度可达的质量百分含量为0.1%时, 纳米合金变质剂晶特点：细化晶粒，增强合金的韧性和硬度1、（例：铬，钼，镍，钒等）减少一定的稀贵金属用量。
2、合金中形成晶须结构，明显增加合金韧性3、性能指标及金相图：成功案例：2、Cr26（锰钢系列、空白样）Cr26（加变质剂）试验表明：晶枝明显打断，晶粒达到细化效果。
3低铬磨球钢液的化学成分表5钢液重量为840Kg，加入纳米合金变质剂量为120g，为万分之一点四.钢液的化学成分表钢液重量为840Kg，加入纳米合金变质剂量为120g，为万分之一点四综上所述纳米合金变质剂使合金的各项力学性能同时得到提高。
此项工艺技术可广泛应用于金属冶炼、陶瓷烧结、粉末冶金等行业，在为企业节约大量的成本同时也提高产品的品质，所产生的经济和社会效益将非常可观。
建议添加工艺：1、冲包法2、插包法3、射入法注意事项：1、纳米粉体在钢水中被氧化纳米粉体在钢水中分散的均匀性2、纳米粉体在钢水中的平衡反应、3不同的应用企业有着不同的添加工艺（建议1000公斤的原料添加量为150克）。