反應(yīng)球磨制備MoAl金屬間化合物及PCA對(duì)NiAl球磨過程的影響研究.pdf

1、固液反應(yīng)球磨技術(shù)是將球磨介質(zhì)直接對(duì)金屬液體進(jìn)行球磨，在一定溫度區(qū)間，磨球及筒壁直接與金屬液體反應(yīng)生成固相的金屬間化合物粉末的一種粉末制備技術(shù)，為了加速反應(yīng)進(jìn)行，可以在金屬液體中加入與磨球成分相同的金屬粉末。在固液反應(yīng)球磨過程中某些球磨反應(yīng)很可能使磨球與磨球或磨球與球磨筒壁發(fā)生粘結(jié)而阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。論文選取Mo-Al，Ni-Al體系為研究對(duì)象，以Mo，Al為磨球，以Al為液態(tài)介質(zhì)，進(jìn)行球磨實(shí)驗(yàn)。采用D500型X射線衍射儀進(jìn)行球磨產(chǎn)物

2、的物相分析，JSM-6700F型冷場發(fā)射掃描電鏡觀察產(chǎn)物的顯微組織。 本實(shí)驗(yàn)1：在對(duì)Mo-Al系進(jìn)行了固液反應(yīng)球磨實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究了球磨時(shí)間、球磨溫度等對(duì)Mo-Al系固液反應(yīng)球磨過程、球磨產(chǎn)物的影響，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： （1）采用Mo球在高溫下直接球磨Al液，球料比為20：1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分，在943K球磨6h時(shí)生成的粉末中含有Al12Mo、Al5Mo、Al22Mo5、Al17Mo4金屬間化

3、合物相；在993K球磨48小時(shí)后得到Al17Mo4化合物粉末；在1073K時(shí)球磨24小時(shí)后得到較純的Al17Mo4粉末。隨著球磨溫度的升高，得到Al17Mo4相粉末所需的時(shí)間縮短。 （2）粉末中的Al12Mo、Al5Mo、Al22Mo5相不穩(wěn)定，在球磨過程中易與Mo繼續(xù)反應(yīng)生成含Mo量更高的金屬間化合物相。在943K、993K和1073K溫度下時(shí)球磨，最終產(chǎn)物以Al17Mo4為主要相。 （3）球磨時(shí)間越長，則球磨產(chǎn)物粉末

4、的粒度越細(xì)小、均勻。 本實(shí)驗(yàn)2：在研究了Ni球?qū)σ簯B(tài)金屬Al在973K球磨10h時(shí)分別加入一定量的HCl、NaCl、KCl、硬脂酸及Na2SO4等作為工藝過程控制劑（PCA），實(shí)驗(yàn)對(duì)比了添加PCA前后及PCA的種類和含量對(duì)球磨過程及球磨產(chǎn)物的影響，并初步探討了PCA在Ni-Al系固液反應(yīng)球磨過程中的作用機(jī)理。球磨溫度在973k進(jìn)行，球磨時(shí)間為10h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： （1）球磨反應(yīng)過程中, 加入的PCA在一定程度上促進(jìn)了球

5、磨反應(yīng)的進(jìn)行,提高了球磨產(chǎn)物的產(chǎn)量, 粉末團(tuán)聚現(xiàn)象減弱, 且PCA對(duì)球磨產(chǎn)物的污染很小。 （2）PCA加入量過多時(shí)，生成的金屬間化合物粉末量減少。加入5ml HCl作為PCA時(shí)粉末的產(chǎn)量最低，而加入2％的NaCl、KCl、Na2SO4作為PCA時(shí)，金屬間化合物粉末的產(chǎn)量最高，球磨產(chǎn)物以Ni2Al3為主。 （3）PCA對(duì)生成的粉末產(chǎn)物有均勻化及細(xì)化作用，而且PCA加入量越多細(xì)化效果越明顯，但過量的PCA會(huì)增加對(duì)產(chǎn)物的污染。