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復合粉末及機械合金化制備方法與流程

709   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:北方民族大學  
2023-09-13 14:32:08
本發(fā)明屬于復合材料制備技術領域,尤其涉及一種復合粉末及機械合金化制備方法。背景技術:目前,機械合金化(ma)是一種高能球磨強制反應技術,是將兩種及以上金屬粉末或金屬與非金屬粉末混合,在封閉的球磨罐中利用磨球的反復沖擊、剪切、摩擦和壓縮四種形式力作用,使得粉末不斷發(fā)生變形、破碎、冷焊和斷裂,從而獲得細化復合粉末組織,并且過程中會產(chǎn)生一系列物理化學反應,形成具有微細胞組織的合金。根據(jù)反應過程及設備的差異,ma過程也可稱為高能球磨、機械研磨、反應球磨和機械無序化等。隨著機械合金化技術的開發(fā)利用,特別在制備非平衡態(tài)材料領域,取得了長足的進步,并已發(fā)展成為一種制備新材料的重要方法。機械合金化不同于傳統(tǒng)平衡態(tài)制備技術的熱力學和動力學狀態(tài),其不受材料的熔點、密度和體積等制約,低溫固相下即可發(fā)生原子擴散實現(xiàn)合金化,這使得它可制備出常規(guī)條件下難以合成的許多材料和結構,如:高溫結構材料、超導、超硬材料、彌散強化材料、儲氫材料、磁性材料、非晶、納米晶、準晶材料等。在ma制備材料中,平衡條件下的二元互不溶體系受到了廣泛的關注,互不溶體系通過ma可克服傳統(tǒng)粉末冶金技術的缺陷,獲得組織均勻細小、延展性好的材料,并且形成的亞穩(wěn)態(tài)結構常常表現(xiàn)出特殊的力學和物理性能。ma技術還具有眾多獨特的優(yōu)勢,其可以很好的控制材料的結構和組成、可使晶粒細化至微納米級,提高粉體的活性、從而降低反應所需的激活能,可顯著擴展某些材料的固溶極限。在工業(yè)生產(chǎn)中也具有明顯優(yōu)勢,對溫度、氣體氛圍以及設備的要求非常低,工藝簡單,成本低廉??梢姍C械合金化技術在新材料和結構的制備分析領域?qū)l(fā)揮更為重要的作用。機械合金化技術最早源于美國國際鎳公司(inco)benjamin等人在合成彌散強化鎳基高溫合金時研發(fā)的一項新型合金粉末制備技術,并稱之為“球磨混合”。在后續(xù)分析中,macqueen將此工藝命名為“機械合金化”,并投入了工業(yè)生產(chǎn)應用。20世紀70年代,ma技術主要應用于制備彌散強化合金材料。inco利用ma技術制備了第一代航空航天工業(yè)用的氧化物彌散強化鎳基高溫合金(ma754)和鐵基高溫合金(ma956),取得較為顯著效果。后來分析者還采用ma技術制備出了綜合性能優(yōu)異的彌散強化鋁基合金,是一類新型的結構材料。1975年jangg等首次提出“反應球磨”制備技術,其將化學添加物與金屬粉末混合球磨,誘發(fā)低溫化學反應,使得粒子在基體中均
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