机械合金化冷压焊和破碎动态球磨样品检测显微镜

  NiAI合金材料电脉冲辅助快速制备技术

  NiAi粉体的机械合金化
  机械合金化是制备细晶材料的一种有效方法。通过机械合金化可以制
备晶粒细小、颗粒均匀的合金粉末，而且颗粒尺寸和成分易于得到精确控
制。下面将介绍通过搅拌式球磨对Ni、Al元素粉末进行合金化，并分析球
磨中粉末形貌和粒度的变化。球磨过程中，Ni - Al混合粉末的形貌发生明
显的变化。

  机械合金化是一个冷压焊和破碎动态平衡的过程。在球磨初期，粉末
有良好的塑性，Ni、Al粉末在磨球的碾压、轧制和冷镦作用下相互焊合在
一起。此时粉末的加工硬化程度较低，塑性变形较小，粉末中缺陷少，冷
压焊的作用比较显著，因而粉末颗粒的尺寸急剧增加。随球磨时间的延长
，粉末的变形量逐渐增大，加工硬化的作用明显增加，粉末在应力应变的
作用下产生大量的缺陷并诱发微裂纹。此外，由于加工硬化的影响，粉末
变得越来越脆，从而在磨球的冲击下发生碎裂。当首次达到冷压焊和断裂
的平衡时，粉末颗粒的尺寸达到最大值。后续的球磨中，加工硬化的程度
进一步增大，粉末的尺寸迅速下降。当再次达到焊合与断裂平衡时，粉末
颗粒尺寸不再随球磨时间的延长而有明显的变化。在粉末尺寸逐渐减小的
同时，粉末尺寸的分布也逐渐趋于均匀。这是由于延长球磨时间使得较大
的颗粒被磨球捕获的概率增加，从而有效地降低了它的颗粒尺寸。
  球磨转速的升高加速了颗粒尺寸变化的进程，并对前后两次达到冷压
焊一断裂平衡的时间有很大的影响。球磨转速越高，粉末颗粒达到平衡时
所需要的时间就越短。这是由于转速越高，磨球碰撞的速度也就越高，其
能量越大；同时，转速越高，粉末的碰撞频率也就越高。因而，随着球磨
转速的提高，单位时间内的碰撞次数增加，碰撞的变形量增大。加速了粉
末冷压焊和断裂的速度，加快了颗粒尺寸细化的进程。

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