金屬粉末球磨生成相研究.pdf

1、近年來(lái)，基于機(jī)械力化學(xué)發(fā)展起來(lái)的反應(yīng)球磨技術(shù)在新材料的開(kāi)發(fā)和研制中占著越來(lái)越重要的作用。在現(xiàn)有的研究中，對(duì)固．固和固．氣系的研究較多，而對(duì)固．液體系的研究較少。在對(duì)固-液體系的研究中，大多數(shù)是針對(duì)金屬粉末在有機(jī)溶劑中球磨而進(jìn)行的，對(duì)金屬粉末在無(wú)機(jī)溶劑中球磨的研究就更少了。 本文根據(jù)機(jī)械合金化及機(jī)械力化學(xué)等相關(guān)理論，以Ti、TiO2、Fe、Fe2O3為球磨對(duì)象，研究了上述粉末按不同組合在水溶液中的球磨情況，并采用機(jī)械合金化方法與其

2、做對(duì)比，具體試驗(yàn)結(jié)果如下： (1)對(duì)于Ti-H2O系而言，通過(guò)高能行星式球磨機(jī)，在50ml蒸餾水溶液中以鋼球?yàn)槟デ蛩i粉，球料比60:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速370rpm，球磨90小時(shí)可以得到Ti固溶于Fe中形成的固溶體，F(xiàn)e為鋼球剝落所至。經(jīng)計(jì)算，鐵晶格常數(shù)膨脹了1.12％，其終產(chǎn)物明顯細(xì)化，粉末顆粒尺寸達(dá)到80～100nm：其余條件不變，改變?nèi)芤?。PH值，加少許鹽酸或NaOH，使PH值分別為3，11。結(jié)果表明，溶液的酸堿性不會(huì)影響

3、最終產(chǎn)物的形成，但會(huì)影響產(chǎn)物的形成速率。酸堿均在不同程度上抑制了反應(yīng)的進(jìn)程，其終產(chǎn)物的生成速率為：中性溶液>酸性溶液>堿性溶液。 (2)在中性蒸餾水環(huán)境下分別球磨Fe2O3+TiO2，F(xiàn)e+Ti兩個(gè)粉末組合，蒸餾水80ml，球料比50:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速300rpm。球磨一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)TiO2固溶于Fe2O3中，Ti固溶于Fe中，前者伴有極少量雜質(zhì)峰(TiO2和FeTiO3)存在。在同樣條件下水磨Fe+TiO2混合粉末，兩者很難發(fā)

4、生反應(yīng)，僅有少量FeTiO3生成。水磨上述組合均可使產(chǎn)物的顆粒尺寸達(dá)到納米級(jí)，在20～100nm之間不等且形貌均勻。 (3)機(jī)械合金化對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)保持與(2)中一致，對(duì)α-Fe2O3+TiO2，F(xiàn)e+Ti，F(xiàn)e+TiO2三個(gè)粉末組合分別進(jìn)行機(jī)械合金化，其結(jié)果如下： 對(duì)α-Fe2O3+TiO2以及Fe+TiO2兩個(gè)組合，對(duì)其分別球磨可得到相同產(chǎn)物FeTiO3，有極少量的雜質(zhì)峰Fe峰存在。而機(jī)械合金化Fe+Ti混合粉末